KR20090045851A - 컬러 액정 표시 장치 조립체 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 컬러 액정 표시 장치 조립체는 적어도 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀을 포함하는 픽셀 각각이 2차원 매트릭스형상으로 배열된 컬러 액정 표시 장치와, 리어 패널측에 배치되고, 컬러 액정 표시 장치를 리어 패널측으로부터 조명하는 광원을 갖는 면형상 광원 장치를 포함하고, 상기 액정 표시 장치는 제 2 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 2 원색광을 발광하는 제 2 원색 발광 영역(A)과, 제 3 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 3 원색광을 발광하는 제 3 원색 발광 영역(B)과, 광원으로부터 출사되고제 1 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광을 확산시키는 확산 영역(C)을 구비한다.
컬러 액정 표시 장치 조립체
Description
본 발명은 컬러 액정 표시 장치 조립체에 관한 것이다.
컬러 액정 표시 장치 조립체로서, 투명 전극, 배향막 등이 적층된 투명한 유리 기판이 대향하도록 겹처진 2장의 패널 사이에 액정 재료가 끼여저서 이루어지는 투과형의 컬러 액정 표시 장치와, 상기 컬러 액정 표시 장치의 하방에 배치되고, 컬러 액정 표시 장치를 조명하는 면형상 광원 장치로 구성된 컬러 액정 표시 장치 조립체가 이용되고 있다.
면형상 광원 장치로서, 2종류의 면형상 광원 장치(백라이트), 즉, 예를 들면 실개소63-187120이나 특개2002-277870에 개시된 직하형의 면형상 광원 장치, 및, 예를 들면 특개2002-131552에 개시된 에지 라이트형(사이드 라이트형이라고도 불린다)의 면형상 광원 장치는 주지하는 바이다. 직하형의 면형상 광원 장치는 도 17의 (A)에 개념도를 도시하는 바와 같이, 몸체(602)안에 배치된 광원(600)과, 광원(600)의 하방에 위치하는 몸체의 부분에 배치되고, 광원(600)으로부터의 출사광을 상방으로 반사하는 반사부재(603)와, 광원(600)의 상방에 위치하는 몸체 개구부 에 부착되고, 광원(600)으로부터의 출사광 및 반사부재(603)로부터의 반사광을 확산시키면서 통과시키는 확산판(601)으로 구성되어 있다. 한편, 에지 라이트형의 면형상 광원 장치는 도 17의 (B)에 개념도를 도시하는 바와 같이, 도광판(701)과, 도광판(701)의 측면에 배치된 램프로 이루어지는 광원(700)으로 구성되어 있다. 또한, 도광판의 하방에는 반사부재702가 배치되어 있고, 도광판의 상방에는 확산 시트(703) 및 프리즘 시트(704)가 배치되어 있다.
광원은 예를 들면 냉음극선형의 형광 램프로 이루어지고, 백색광을 출사한다. 보다 구체적으로는 냉음극선형의 형광 램프에서는 내부에, 네온 가스나 아르곤 등의 혼합 희유가스가 봉입되고, 또는 수은이 확산 봉입되어 있다. 그리고, 글로 방전에 기인하여 여기된 혼합 희유가스 또는 수은 원자로부터의 자외선이, 형광 램프를 구성하는 유리 관의 내면에 도포된 적색 발광 형광체 입자, 녹색 발광 형광체 입자 및 청색 발광 형광체 입자를 여기하고, 이들의 형광체 입자로부터의 발광색에 의해 백색을 얻고 있다.
또한, 광원으로부터 출사된 청색광에 의해 형광체층을 여기함으로써 적색광, 녹색광을 발광시켜서 화상을 얻는 형식의 컬러 액정 표시 장치 조립체가, 예를 들면, 특개2007-4099로부터 주지하는 바이다. 상기 특허 공개공보에 개시된 컬러 액정 표시 장치 조립체는 프런트 패널과 리어 패널로 구성된 컬러 액정 표시 장치, 및, 리어 패널에 대향하여 배치되고, 컬러 액정 표시 장치를 리어 패널측으로부터 조명하는 광원을 갖는 면형상 광원 장치를 구비하고 있다. 그리고, 형광체층이, 예를 들면, 프런트 패널의 외면에 마련되고, 또는 면형상 광원 장치와 대향하는 리어 패널 의 외면에 마련되어 있다.
그런데, 직하형의 면형상 광원 장치에서는 형광 램프로부터 백색광을 방사하기 때문에, 예를 들면, 컬러 액정 표시 장치에서 적색을 표시하는 경우, 백색광을 컬러 필터를 통과시켜서 백색광으로부터 적색을 취출한다는 처리를 행하고, 형광 램프로부터 방사된 백색광을 구성하는 녹색 및 청색을 일체, 폐기하고 있다. 따라서, 형광 램프로부터 방사되는 광속의 유효 이용 효율(형광 램프로부터 방사된 광속중, 컬러 액정 표시 장치에 유도되고, 컬러 액정 표시 장치로부터 출사되는 광의 비율)이 낮고, 광속의 유효 이용 효율을 한층 높게 하는 것이 요망되고 있다.
또한, 특개2007-4099에 개시된 기술에서는 형광체층이 프런트 패널의 외면에 마련되어 있기 때문에, 2장의 패널 사이에 액정 재료가 끼여저서 구성된 액정 셀로부터 형광체층까지의 거리가 길고, 시차(時差)(패럴랙스)가 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 또는 형광체층이 면형상 광원 장치와 대향하는 리어 패널의 외면에 마련되어 있기 때문에, 어떤 형광체층으로부터 출사한 광이 대응하는 액정 셀에 인접한 액정 셀에 입사한다는 광학적 크로스토크가 발생할 우려가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 광원으로부터의 광속의 유효 이용 효율이 높고, 게다가, 시차나 광학적 크로스토크가 발생하기 어려운 컬러 액정 표시 장치 조립체를 제공하는 것에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1의 양태, 제 2의 양태, 제 3의 양태, 또는 제 4의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체는,
(a-1) 제 1면 및 제 2면을 갖는 제 1 기판의 제 1면에 형성된 투명 제 1 전극을 구비한 프런트 패널,
(a-2) 제 1면 및 제 2면을 갖는 제 2 기판의 제 1면에 형성된 투명 제 2 전극을 구비한 리어 패널, 및,
(a-3) 제 1 기판의 제 1면과 제 2 기판의 제 1면 사이에 배치된 액정 재료를 구비하고, 적어도 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀을 1조로 한 픽셀이, 복수, 2차원 매트릭스형상으로 배열된 컬러 액정 표시 장치, 및,
(b) 리어 패널측에 배치되고, 컬러 액정 표시 장치를 리어 패널측으로부터 조명하는 광원을 갖는 면형상 광원 장치를 구비하고 있다.
그리고, 본 발명의 제 1의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체는,
광원은 제 1 원색, 제 2 원색 및 제 3 원색으로 구성된 광의 삼원색 내의 제 1 원색에 상당하는 제 1 원색광을 출사하고,
(A) 제 2 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 1 전극의 부분 사이에 배치되고, 제 2 원색에 상당하는 제 2 원색광을 발광하는 제 2 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사되고, 제 2 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 2 원색광을 발광하는 제 2 원색 발광 영역,
(B) 제 3 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 1 전극의 부분 사이에 배치되고, 제 3 원색에 상당하는 제 3 원색광을 발광하는 제 3 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사되고, 제 3 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 3 원색광을 발광하는 제 3 원색 발광 영역, 및,
(C) 제 1 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 1 전극의 부분 사이에 배치되고, 광원으로부터 출사되고, 제 1 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광을 확산시키는 확산 영역을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 투명 제 1 전극 사이에, 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하는 광반사막이 배치되어 있는 형태로 할 수 있다. 그리고, 상기 경우, 광반사막과 투명 제 1 전극 사이에는 제 1 편광 필름(제 1 편광판)이 배치되어 있는 것이 바람직하다. 광반사막은 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하고, 제 1 원색광을 투과시킨다. 이와 같이, 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하는 광반사막을 배치함에 의해, 제 2 원색 발광 영역 및 제 3 원색 발광 영역에서 발광한 제 2 원색광 및 제 3 원색광이, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀에 침입하는 일이 없어지고, 효율 좋게 제 1 기판의 제 2면으로부터 출사되고, 밝고 명료한 화상을 얻을 수 있다. 이하에서도 마찬가지이다. 또한, 제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 광반사막 사이에는 평활화막이 배치되어 있는 것이 한층 바람직하다. 이와 같이 평활화막을 배치함에 의해, 제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역 표면의 요철이나 두께의 상위를 흡수할 수 있어서, 한층 효과적으로 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 제 2 원색 발광 영역 및 제 3 원색 발광 영역측으로 되돌릴 수 있다.
그리고, 상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 발명의 제 1의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 투명 제 1 전극 사이에, 제 1 원색광을 확산 영역에 집광하는 제 1 집광부재, 제 2 원색광을 제 2 원색 발광 영역에 집광하는 제 2 집광부재, 및, 제 3 원색광을 제 3 원색 발광 영역에 집광하는 제 3 집광부재가 또한 구비되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하고, 이로써, 시차의 발생이나 광학적 크로스토크의 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 여기서, 제 1 집광부재, 제 2 집광부재 및 제 3 집광부재는 굴절율분포형 렌즈가 다수 배열되어 이루어지는 렌즈 어레이, 렌티큘러 렌즈 또는 마이크로 렌즈·어레이가 일체화되어 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 또한, 굴절율분포형 렌즈가 다수 배열되어 이루어지는 렌즈 어레이로서, 셀폭렌즈어레이(Nippon Sheet Glass Co., Ltd.의 등록상표)가 알려져 있다.
또는 상기한 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 발명의 제 1의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 제 1 기판의 제 1면 사이에, 컬러 필터가 배치되어 있는 구성으로 할 수 있고, 이로써, 컬러 액정 표시 장치 조립체에서 표시되는 화상의 색 순도를 한층 향상시킬 수 있다. 그리고, 상기 경우, 제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 컬러 필터 사이에, 확산 영역을 통과한 제 1 원색광을 컬러 필터에 집광하는 제 1 집광부재, 제 2 원색 발광 영역에서 발광한 제 2 원색광을 컬러 필터에 집광하는 제 2 집광부재, 및, 제 3 원색 발광 영역에서 발광한 제 3 원색광을 컬러 필터에 집광하는 제 3 집광부재가 또한 구비되어 있는 구성으로 하 는 것이 바람직하고, 이로써, 시차의 발생이나 광학적 크로스토크의 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 여기서, 제 1 집광부재, 제 2 집광부재 및 제 3 집광부재는 굴절율분포형 렌즈가 다수 배열되어 이루어지는 렌즈 어레이, 렌티큘러 렌즈 또는 마이크로 렌즈·어레이가 일체화되어 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 제 1 집광부재, 제 2 집광부재 및 제 3 집광부재와 컬러 필터 사이에, 평활화막을 배치하여도 좋다.
또한, 본 발명의 제 2의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체는, 또한,
(c) 프런트 패널에 대향하고, 프런트 패널에 대향한 제 1면, 및, 해당 제 1면에 대향한 제 2면을 갖는 제 3 기판을 구비하고 있고,
광원은 제 1 원색, 제 2 원색 및 제 3 원색으로 구성된 광의 삼원색 내의 제 1 원색에 상당하는 제 1 원색광을 출사하고,
(A) 제 2 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 2면의 부분과 제 3 기판의 제 1면의 부분 사이에 배치되고, 제 2 원색에 상당하는 제 2 원색광을 발광하는 제 2 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사되고, 제 2 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 2 원색광을 발광하는 제 2 원색 발광 영역,
(B) 제 3 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 2면의 부분과 제 3 기판의 제 1면의 부분 사이에 배치되고, 제 3 원색에 상당하는 제 3 원색광을 발광하는 제 3 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사되고, 제 3 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 3 원색광을 발광하는 제 3 원색 발광 영역, 및,
(C) 제 1 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 2면의 부분과 제 3 기판의 제 1 면의 부분 사이에 배치되고, 광원으로부터 출사되고, 제 1 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광을 확산시키는 확산 영역을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 제 1 기판의 제 2면 사이에, 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하는 광반사막이 배치되어 있는 형태로 할 수 있다. 그리고, 상기 경우, 광반사막과 제 1 기판의 제 2면 사이에는 제 1 편광 필름(제 1 편광판)이 배치되어 있는 것이 바람직하다. 광반사막은 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하고, 제 1 원색광을 투과시킨다. 또한, 제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 광반사막 사이에는 평활화막이 배치되어 있는 것이 한층 바람직하다. 이와 같이 평활화막을 배치함에 의해, 제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역 표면의 요철이나 두께의 상위를 흡수할 수 있어서, 한층 효과적으로 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 제 2 원색 발광 영역 및 제 3 원색 발광 영역측으로 되돌릴 수 있다.
그리고, 상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 발명의 제 2의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 제 1 기판의 제 2면 사이에, 제 1 원색광을 확산 영역에 집광하는 제 1 집광부재, 제 1 원색광을 제 2 원색 발광 영역에 집광하는 제 2 집광부재, 및, 제 1 원색광을 제 3 원색 발광 영역에 집광하는 제 3 집광부재가 또한 구비되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하고, 이로써, 시차의 발생이나 광학적 크로스토크의 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 여기서, 제 1 집광부재, 제 2 집광부재 및 제 3 집 광부재는 굴절율분포형 렌즈가 다수 배열되어 이루어지는 렌즈 어레이, 렌티큘러 렌즈 또는 마이크로 렌즈·어레이가 일체화되어 이루어지는 구성으로 할 수 있다.
또는 상기한 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 발명의 제 2의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 제 3 기판의 제 1면 사이에, 컬러 필터가 배치되어 있는 구성으로 할 수 있고, 이로써, 컬러 액정 표시 장치 조립체에서 표시되는 화상의 색 순도를 한층 향상시킬 수 있다. 그리고, 상기 경우, 제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 제 1 기판의 제 2면 사이에는 제 1 원색광을 확산 영역에 집광하는 제 1 집광부재, 제 1 원색광을 제 2 원색 발광 영역에 집광하는 제 2 집광부재, 및, 제 1 원색광을 제 3 원색 발광 영역에 집광하는 제 3 집광부재가 또한 구비되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하고, 이로써, 시차의 발생이나 광학적 크로스토크의 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 여기서, 제 1 집광부재, 제 2 집광부재 및 제 3 집광부재는 굴절율분포형 렌즈가 다수 배열되어 이루어지는 렌즈 어레이, 렌티큘러 렌즈 또는 마이크로 렌즈·어레이가 일체화되어 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 제 1 집광부재, 제 2 집광부재 및 제 3 집광부재와 컬러 필터 사이에, 평활화막을 배치하여도 좋다.
또한, 상기한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 발명의 제 2의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 1 기판의 두께는 0.2㎜ 이하, 바람직하게는 예를 들면, 0.05㎜ 내지 0.1㎜인 것이 바람직하다. 이와 같이 제 1 기판의 두께를 얇게 함으로써, 서브픽셀(액정 셀)로부터 출사한 광이 대응하는 발 광 영역에 인접한 발광 영역에 입사한다는 광학적 크로스토크의 발생을 한층 확실하게 방지할 수 있다.
이상에 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 발명의 제 1의 양태 또는 제 2의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 액정 제어 모드는 본질적으로는 임의의 액정 제어 모드로 할 수 있지만, IPS 모드나 VA 모드라는 광시야각 특성을 갖는 제어 모드는 특히 필요하게는 되지 않고, 예를 들면 TN(Twisted Nematic) 배열이나 STN(Super Twisted Nematic) 배열이라는 구조에 의거한 염가의 TN 제어 모드 또는 STN 제어 모드를 이용하는 것이 가능한다.
본 발명의 제 3의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체는,
광원은 제 1 원색, 제 2 원색 및 제 3 원색으로 구성된 광의 삼원색 내의 제 1 원색에 상당하는 제 1 원색광을 출사하고,
(A) 제 2 서브픽셀에 대응한 제 2 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 2 전극의 부분 사이에 배치되고, 제 2 원색에 상당하는 제 2 원색광을 발광하는 제 2 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 2 원색광을 발광하고, 제 2 서브픽셀을 조명하는 제 2 원색 발광 영역,
(B) 제 3 서브픽셀에 대응한 제 2 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 2 전극의 부분 사이에 배치되고, 제 3 원색에 상당하는 제 3 원색광을 발광하는 제 3 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 3 원색광을 발광하고, 제 3 서브픽셀을 조명하는 제 3 원색 발광 영역,
(C) 제 2 원색 발광 영역과 투명 제 2 전극 사이에 배치되고, 제 2 원색 발 광 영역에서 발광한 제 2 원색광을 제 2 서브픽셀에 집광하는 제 2 집광부재, 및,
(D) 제 3 원색 발광 영역과 투명 제 2 전극 사이에 배치되고, 제 3 원색 발광 영역에서 발광한 제 3 원색광을 제 3 서브픽셀에 집광하는 제 3 집광부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 2 기판의 제 1면과 투명 제 2 전극 사이에 배치되고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광을 제 1 서브픽셀에 집광하는 제 1 집광부재를 또한 구비하고 있는 형태로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 경우, 제 1 집광부재, 제 2 집광부재 및 제 3 집광부재는 굴절율분포형 렌즈가 다수 배열되어 이루어지는 렌즈 어레이, 렌티큘러 렌즈 또는 마이크로 렌즈·어레이가 일체화되어 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 그리고, 나아가서는 제 1 집광부재, 제 2 집광부재 및 제 3 집광부재와 투명 제 2 전극 사이에는 제 2 편광 필름(제 2 편광판)이 배치되어 있는 것이 바람직하다. 제 1 집광부재, 제 2 집광부재 및 제 3 집광부재와 제 2 편광 필름 사이에 평활화막을 배치하면, 제 1 집광부재, 제 2 집광부재 및 제 3 집광부재 표면의 요철이나 두께의 상위를 흡수할 수 있다.
또한, 상기한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 발명의 제 3의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 2 원색 발광 영역 및 제 3 원색 발광 영역과 제 2 기판의 제 1면 사이에는 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하는 광반사막이 배치되어 있는 것이 바람직하다. 광반사막은 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하고, 제 1 원색광을 투과한다. 광반사막을 배치함에 의해, 효과적으 로 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 제 2 원색 발광 영역 및 제 3 원색 발광 영역측으로 되돌릴 수 있다.
또한, 이상에 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 발명의 제 3의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 1 기판의 제 1면과 투명 제 1 전극 사이에는 컬러 필터가 배치되어 있는 구성으로 할 수 있고, 이로써, 컬러 액정 표시 장치 조립체에서 표시되는 화상의 색 순도를 한층 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제 4의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체는, 또한,
(c) 리어 패널과 면형상 광원 장치 사이에 배치되고, 리어 패널에 대향한 제 1면, 및, 면형상 광원 장치에 대향한 제 2면을 갖는 제 3 기판을 구비하고 있고,
광원은 제 1 원색, 제 2 원색 및 제 3 원색으로 구성된 광의 삼원색 내의 제 1 원색에 상당하는 제 1 원색광을 출사하고,
(A) 제 2 서브픽셀에 대응한 제 3 기판의 제 1면의 부분과 제 2 기판의 제 2면의 부분 사이에 배치되고, 제 2 원색에 상당하는 제 2 원색광을 발광하는 제 2 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 2 원색광을 발광하고, 제 2 서브픽셀을 조명하는 제 2 원색 발광 영역, 및,
(B) 제 3 서브픽셀에 대응한 제 3 기판의 제 1면의 부분과 제 2 기판의 제 2면의 부분 사이에 배치되고, 제 3 원색에 상당하는 제 3 원색광을 발광하는 제 3 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 3 원색광을 발광하고, 제 3 서브픽셀을 조명하는 제 3 원색 발광 영역을 구비하 고 있는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 제 4의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 또한,
(C) 제 3 기판의 제 1면과 제 2 기판의 제 2면 사이에 배치되고, 제 2 원색 발광 영역에서 발광한 제 2 원색광을 제 2 서브픽셀에 집광하는 제 2 집광부재, 및,
(D) 제 3 기판의 제 1면과 제 2 기판의 제 2면 사이에 배치되고, 제 3 원색 발광 영역에서 발광한 제 3 원색광을 제 3 서브픽셀에 집광하는 제 3 집광부재를 구비하고 있는 형태로 할 수 있다.
상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 발명의 제 4의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 3 기판의 제 1면과 제 2 기판의 제 2면 사이에 배치되고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광을 제 1 서브픽셀에 집광하는 제 1 집광부재를 또한 구비하고 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 경우, 제 1 집광부재, 제 2 집광부재 및 제 3 집광부재는 굴절율분포형 렌즈가 다수 배열되어 이루어지는 렌즈 어레이, 렌티큘러 렌즈 또는 마이크로 렌즈·어레이가 일체화되어 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 그리고, 나아가서는 제 1 집광부재, 제 2 집광부재 및 제 3 집광부재와 제 2 기판의 제 2면 사이에는 제 2 편광 필름(제 2 편광판)이 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 집광부재, 제 2 집광부재 및 제 3 집광부재와 제 2 편광 필름 사이에 평활화막을 배치하면, 제 1 집광부재, 제 2 집광부재 및 제 3 집광부재 표면의 요철을 흡수할 수 있다.
이상에 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 발명의 제 4의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 2 원색 발광 영역 및 제 3 원색 발광 영역과 제 3 기판의 제 1면 사이에는 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하는 광반사막이 배치되어 있는 것이 바람직하다. 광반사막은 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하고, 제 1 원색광을 투과한다. 광반사막을 배치함에 의해, 효과적으로 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 제 2 원색 발광 영역 및 제 3 원색 발광 영역측으로 되돌릴 수 있다. 또한, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광을 제 1 서브픽셀에 통과시키는 영역(제 1 원색광 통과 영역이라고 부른다)과 제 3 기판의 제 1면 사이에도 광반사막을 배치하는 것이, 구조의 간소화라는 관점에서 바람직하다.
또한, 상기한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 발명의 제 4의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 2 기판의 두께는 0.2㎜ 이하, 바람직하게는 예를 들면, 0.05㎜ 내지 0.1㎜인 것이 바람직하다. 이와 같이 제 2 기판의 두께를 얇게 함으로써, 제 2 원색 발광 영역이나 제 3 원색 발광 영역에서 출사한 광이 대응한 서브픽셀(액정 셀)에 인접한 서브픽셀(액정 셀)에 입사한다는 광학적 크로스토크의 발생을 한층 확실하게 방지할 수 있다.
나아가서는 이상에 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 발명의 제 4의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 1 기판의 제 1면과 투명 제 1 전극 사이에는 컬러 필터가 배치되어 있는 것이 바람직하고, 이로써, 컬러 액정 표시 장치 조립체에서 표시되는 화상의 색 순도를 한층 향상시킬 수 있다.
이상에 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 발명의 제 3의 양태 또는 제 4의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 액정 제어 모드는 본질적으로는 임의의 액정 제어 모드로 할 수 있지만, 그 중에서도, IPS 모드나 VA 모드라는 광시야각 특성을 갖는 제어 모드를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 원색광 통과 영역에는 예를 들면, 투명 수지를 충전하여도 좋고, 아무것도 하지 않아도 좋다.
이상에 설명한 각종의 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 발명의 제 1의 양태, 제 2의 양태, 제 3의 양태, 또는 제 4의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 광원은 제 1 원색광으로서의 청색의 광(예를 들면, 파장(λ1) : 440㎚ 내지 460㎚의 범위 내의 어느 하나의 값의 파장)을 출사하는 발광 다이오드, 형광 램프, 일렉트로루미네선스 발광 장치, 또는 플라즈마 표시 장치로 이루어지고, 제 2 원색은 녹색이고, 제 3 원색은 적색인 구성으로 할 수 있다.
이상에 설명한 여러가지의 바람직한 구성, 형태를 포함하는 본 발명의 제 1의 양태, 제 2의 양태, 제 3의 양태, 또는 제 4의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체(이하, 이들을 총칭하여, 본 발명의 컬러 액정 표시 장치 조립체라고 부르는 경우가 있다)에 있어서, 제 1 서브픽셀(제 1 액정 셀에 상당한다), 제 2 서브픽셀(제 2 액정 셀에 상당한다), 제 3 서브픽셀(제 3 액정 셀에 상당한다)의 각각은 투명 제 1 전극, 투명 제 2 전극, 및, 투명 제 1 전극과 투명 제 2 전극에 의해 끼여진 액정 재료로 구성되어 있다.
본 발명의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 확산 영역 또는 제 1 원색광 통과 영역의 크기와 제 1 서브픽셀이 실제로 광을 통과시키는 부분의 크기는 같은 크기라도 좋고, 전자가 커도 좋고, 후자가 커도 좋다. 나아가서는 확산 영역 또는 제 1 원색광 통과 영역의 외형 형상과 제 1 서브픽셀이 실제로 광을 통과시키는 부분의 외형 형상은 동형이라도 좋고, 상사형이라도 좋고, 다른 형상이라도 좋다. 제 2 원색 발광 영역의 크기와 제 2 서브픽셀이 실제로 광을 통과시키는 부분의 크기는 같은 크기라도 좋고, 전자가 커도 좋고, 후자가 커도 좋다. 나아가서는 제 2 원색 발광 영역의 외형 형상과 제 2 서브픽셀이 실제로 제 1 원색광을 통과시키는 부분의 외형 형상은 동형이라도 좋고, 상사형이라도 좋고, 다른 형상이라도 좋다. 제 3 원색 발광 영역의 크기와 제 3 서브픽셀이 실제로 광을 통과시키는 부분의 크기는 같은 크기라도 좋고, 전자가 커도 좋고, 후자가 커도 좋다. 나아가서는 제 3 원색 발광 영역의 외형 형상과 제 3 서브픽셀이 실제로 광을 통과시키는 부분의 외형 형상은 동형이라도 좋고, 상사형이라도 좋고, 다른 형상이라도 좋다.
본 발명의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 1 기판, 제 2 기판, 제 3 기판으로서, 유리 기판, 표면에 절연막이 형성된 유리 기판, 석영 기판, 표면에 절연막이 형성된 석영 기판, 표면에 절연막이 형성된 반도체 기판을 들 수 있지만, 제조 비용 저감의 관점에서는 유리 기판, 또는 표면에 절연막이 형성된 유리 기판을 이용하는 것이 바람직하다. 유리 기판으로서, 고왜곡점 유리, 소다유리(Na2O·CaO·SiO2), 붕규산 유리(Na2O·B2O3·SiO2), 폴스테라이트(2MgO·SiO2), 납유리(Na2O ·PbO·SiO2), 무(無)알칼리 유리를 예시할 수 있다. 또는 폴리메틸메타크릴레이트(폴리메타크릴산 메틸, PMMA)나 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐페놀(PVP), 폴리에테르술폰(PES), 폴리이미드, 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 예시되는 유기 폴리머(고분자 재료로 구성된 가요성을 갖는 플라스틱·필름이나 플라스틱·시트, 플라스틱 기판이라는 고분자 재료의 형태를 갖는)를 들 수 있다.
본 발명의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 투명 제 1 전극(공통 전극이라고도 불린다), 투명 제 2 전극(화소 전극이라고도 불린다)은 예를 들면 ITO 등의 주지의 재료로 구성하면 좋고, 투명 제 1 전극, 투명 제 2 전극의 패턴은 컬러 액정 표시 장치에 요구되는 사양에 의거하여 결정하면 좋다.
본 발명의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 하나의 픽셀은 적어도 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀을 구비하고 있으면 되고, 제 4의 서브픽셀, 제 5의 서브픽셀 …을 또한 구비하고 있어도 좋다. 제 4의 서브픽셀, 제 5의 서브픽셀 …이 표시하여야 할 색은 컬러 액정 표시 장치에 요구되는 사양에 의거하여 결정하면 좋고, 예를 들면, 휘도 향상을 위한 백색, 색 재현 범위를 확대하기 위한 보색, 색 재현 범위를 확대하기 위한 옐로우색이나 시안색, 마젠타색을 예시할 수 있다. 서브픽셀의 배열 상태로서, 델타 배열, 스트라이프 배열, 다이애거널 배열, 렉탱글 배열을 들 수 있다. 본 발명의 제 1의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 i번째의 발광 영역(i=4, 5 …)은 제 i번째의 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 1 전극의 부분 사이에 배치되고, 제 i번째의 색에 상당하는 광을 발광하는 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사되고, 제 i번째의 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 i번째의 색에 상당하는 광을 발광한다. 본 발명의 제 2의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 i번째의 발광 영역(i=4, 5 …)은 제 i번째의 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 2면의 부분과 제 3 기판의 제 1면의 부분 사이에 배치되고, 제 i번째의 색에 상당하는 광을 발광하는 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사되고, 제 i번째의 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 i번째의 색에 상당하는 광을 발광한다. 또는 본 발명의 제 3의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 i번째의 발광 영역(i=4, 5 …)은 제 i번째의 서브픽셀에 대응한 제 2 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 2 전극의 부분 사이에 배치되고, 제 i번째의 색에 상당하는 광을 발광하는 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 i번째의 색에 상당하는 광을 발광하고, 제 i번째의 서브픽셀을 조명한다. 또는 본 발명의 제 4의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 i번째의 발광 영역(i=4, 5 …)은 제 i번째의 서브픽셀에 대응한 제 3 기판의 제 1면의 부분과 제 2 기판의 제 2면의 부분 사이에 배치되고, 제 i번째의 색에 상당하는 광을 발광하는 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 i번째의 색에 상당하는 광을 발광하고, 제 i번째의 서브픽셀을 조명한다.
본 발명의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 광원은 상술한 바와 같이, 예를 들면, 제 1 원색광으로서의 청색의 광을 출사하는 발광 다이오드(LED)로 구성 되어 있지만, 이러한 발광 다이오드는 주지의 발광 다이오드로 구성할 수 있다. 또한, 예를 들면, 제 1 원색광으로서의 청색의 광을 출사하는 형광 램프로서, 냉음극선형의 형광 램프(CCFL), 열음극선형의 형광 램프(HCFL) 또는 외부 전극형의 형광 램프(EEFL, External Electrode Fluorescent Lamp)를 들 수 있다. 나아가서는 예를 들면, 제 1 원색광으로서의 청색의 광을 출사하는 일렉트로루미네선스 발광 장치로서, 유기 일렉트로루미네선스 발광 장치 또는 무기물 일렉트로루미네선스 발광 장치를 들 수 있다. 발광 다이오드(LED), 형광 램프, 일렉트로루미네선스 발광 장치의 수는 본질적으로 임의이고, 면형상 광원 장치에 요구되는 사양에 의거하여 결정하면 좋다. 발광 다이오드 대신에, 반도체 레이저를 이용하여도 좋다.
발광 다이오드는 이른바 페이스 업 구조를 갖고 있어도 좋고, 플립 칩 구조를 갖고 있어도 좋다. 즉, 발광 다이오드는 기판, 및, 기판상에 형성된 발광층으로 구성되어 있고, 발광층으로부터 광이 외부로 출사되는 구조로 하여도 좋고, 발광층으로부터의 광이 기판을 통과하고 외부로 출사되는 구조로 하여도 좋다. 보다 구체적으로는 발광 다이오드는 예를 들면, 기판상에 형성된 제 1 도전형(예를 들면 n형)을 갖는 화합물 반도체층으로 이루어지는 제 1 화합물 반도체층, 제 1 화합물 반도체층상에 형성된 활성층, 활성층상에 형성된 제 2 도전형(예를 들면 p형)을 갖는 화합물 반도체층으로 이루어지는 제 2 화합물 반도체층의 적층 구조를 가지며, 제 1 화합물 반도체층에 전기적으로 접속된 제 1 전극, 및, 제 2 화합물 반도체층에 전기적으로 접속된 제 2 전극을 구비하고 있다. 발광 다이오드를 구성하는 층은 발광 파장에 의존하여, 주지의 화합물 반도체 재료로 구성하면 좋다.
본 발명의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 상술한 바와 같이, 제 1 원색, 제 2 원색, 제 3 원색을 각각, 청색, 녹색, 적색으로 하는 것이 바람직하지만, 이것으로 한정하는 것이 아니고, 경우에 따라서는 제 1 원색, 제 2 원색, 제 3 원색을 각각, 적색, 녹색, 청색으로 할 수도 있고, 제 1 원색, 제 2 원색, 제 3 원색을 각각, 녹색, 적색, 청색으로 할 수도 있다.
본 발명의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 2 원색 발광 입자를, 예를 들면, 녹색을 발광하는 형광체 입자로 하는 경우, 이러한 녹색 발광 형광체로서, (ME : Eu)Ga2S4, (M : RE)x(Si, Al)12(O, N)16, (M : Tb)x(Si, Al)12(O, N)16, (M : Yb)x(Si, Al)12(O, N)16, LaPO4 : Ce, Tb, BaMgAl10O17 : Eu, Mn, Zn2SiO4 : Mn, MgAl11O19 : Ce, Tb, Y2SiO5 : Ce, Tb, MgAl11O19 : CE, Tb, Mn, (Sr, Ba)2SiO4 : Eu를 들 수 있다. 제 3 원색 발광 입자를, 예를 들면, 적색을 발광하는 형광체 입자로 하는 경우, 이러한 적색 발광 형광체로서, (ME : Eu)S, (M : Sm)x(Si, Al)12(O, N)16, ME2Si5N8 : Eu, (Ca : Eu)SiN2, (Ca : Eu)AlSiN3, Y2O3 : Eu, YVO4 : Eu, Y(P, V)O4 : Eu, 3.5MgO·0.5MgF2·Ge2 : Mn, CaSiO3 : Pb, Mn, Mg6AsO11 : Mn, (Sr, Mg)3(PO4)3 : Sn, La2O2S : Eu, Y2O2S : Eu를 들 수 있다. 여기서, 「ME」는 Ca, Sr 및 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 원자를 의미하고, 「M」은 Li, Mg 및 Ca로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 원자를 의미하고, 「RE」는 Tb 및 Yb를 의미한다. 경우에 따라서는 예를 들면, 시안색을 발광하는 구 성으로 하여도 좋고, 상기 경우에는 녹색 발광 형광체 입자(예를 들면, LaPO4 : Ce, Tb, BaMgAl10O17 : Eu, Mn, Zn2SiO4 : Mn, MgAl11O19 : Ce, Tb, Y2SiO5 : Ce, Tb, MgAl11O19 : CE, Tb, Mn)와 청색 발광 형광체 입자(예를 들면, BaMgAl10O17 : Eu, BaMg2Al16O27 : Eu, Sr2P2O7 : Eu, Sr5(PO4)3Cl : Eu, (Sr, Ca, Ba, Mg)5(PO4)3Cl : Eu, CaWO4, CaWO4 : Pb)를 혼합한 것을 사용하면 좋다.
형광체 입자로 이루어지는 제 2 원색 발광 영역이나 제 3 원색 발광 영역은 형광체 입자로 조제된 형광체 입자 조성물을 사용하고, 예를 들면, 적색의 감광성의 형광체 입자 조성물(적색 발광 형광체 슬러리)을 전체면(全面)에 도포하고, 노광, 현상하여, 적색 발광 형광체층으로 이루어지는 제 3 원색 발광 영역을 형성하고, 뒤이어, 녹색의 감광성의 형광체 입자 조성물(녹색 발광 형광체 슬러리)을 전체면에 도포하고, 노광, 현상하여, 녹색 발광 형광체층으로 이루어지는 제 2 원색 발광 영역을 형성하면 좋다. 또한, 제 3 원색 발광 영역의 형성과 제 2 원색 발광 영역의 형성의 순서를 반대로 하여도 좋다. 또는 적색 발광 형광체 슬러리, 녹색 발광 형광체 슬러리를 순차적으로 도포한 후, 각 형광체 슬러리를 순차적으로 노광, 현상하여, 제 3 원색 발광 영역, 제 2 원색 발광 영역을 형성하여도 좋고, 스크린 인쇄법이나 잉크젯 인쇄법, 플로트 도포법, 침강 도포법, 형광체 필름 전사법 등에 의해 제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역을 형성하여도 좋다.
단, 제 2 원색 발광 영역이나 제 3 원색 발광 영역을 구성하는 재료는 발광 형광 입자로 한정되지 않고, 예를 들면, 간접 천이형의 실리콘계 재료에 있어서, 직접 천이형과 같이, 캐리어를 효율 좋게 광으로 변환시키기 위해, 캐리어의 파동 함수를 국소화하고, 양자 효과를 이용한, 2차원 양자 우물(井戶) 구조, 1 차원 양자 우물 구조(양자 세선), 0차원 양자 우물 구조(양자 도트) 등의 양자 우물 구조를 적용한 발광 입자를 들 수도 잇고, 반도체 재료에 첨가된 희토류 원자는 각(殼) 내(內) 천이에 의해 날카롭게 발광한 것이 알려져 있고, 이와 같은 기술을 적용한 발광 입자를 들 수도 있다.
본 발명의 제 1의 양태 또는 제 2의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 확산 영역은 예를 들면, 투명 바인더 수지중에 미립자로 이루어지는 광확산제가 분산되어 이루어지고, 예를 들면, 스크린 인쇄법이나 잉크젯 인쇄법이라는 각종의 도포법에 의해 형성할 수 있다. 광확산제는 광원으로부터의 광을 확산시키는 성질을 갖는 입자이고, 무기 재료 입자 또는 유기 재료 입자로 구성되어 있다. 무기 재료 입자를 구성하는 무기 재료로서, 구체적으로는 실리카, 수산화 알루미늄, 산화 알루미늄, 산화 티탄, 산화 아연, 황산 바륨, 마그네슘 실리케이트, 또는 이들의 합물을 예시할 수 있다. 한편, 유기 재료 입자를 구성하는 수지로서, 아크릴계 수지, 아크릴로니트릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리염화 비닐계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리아크릴로니트릴계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리실록산계 수지, 멜라민계 수지를 예시할 수 있다. 광확산제의 형상으로서, 예를 들면, 구상, 입방상, 침상, 봉상, 방추 형상, 판상, 인편상, 섬유상을 들 수 있다. 경우에 따라서는 확산 영역을 광확산 시트(광확산 필름)로 구성하여도 좋다. 또한, 이러한 광 확산 시트(광확산 필름)를, 제 1 기판이나 제 3 기판의 제 1면과 제 2 원색 발광 영역 사이, 제 1 기판이나 제 3 기판의 제 1면과 제 3 원색 발광 영역 사이에 까지 연재시켜서도 좋다. 투명 바인더 수지는 주지의 열경화성 수지나 자외선 경화형 수지, 열가소성 수지로부터, 적절히, 선택하면 좋다.
광반사막은 예를 들면, 산화 실리콘막, 산화 니오브막, 저굴절율 재료와 고굴절율 재료로 이루어지는 다층 적층막(예를 들면, 산화 실리콘막과 산화 니오브막으로 이루어지는 다층 적층막)으로 구성할 수가 있고, 예를 들면, 각종의 도포법이나 스퍼터링법 등의 물리적 기상 성장법에 의해 형성할 수 있고, 필름형상의 광반사막을 적층함으로써 배치하여도 좋다. 평활화막은 예를 들면, 아크릴 수지나 실리콘 수지로 구성할 수 있고, 예를 들면, 각종의 도포법에 의해 형성할 수 있고, 필름형상의 평활화막을 적층함으로써 배치하여도 좋다. 노출된 프런트 패널이나 제 3 기판의 최외면에는 반사 방지막(반사 방지 필름, AR 필름)을 접합하여도 좋다.
컬러 필터는 일반적으로, 착색 패턴 사이의 간극을 차광하기 위한 블랙 매트릭스(예를 들면, 크롬으로 이루어진다)와, 각 서브픽셀에 대향한 제 1 원색, 제 2 원색, 제 3 원색(예를 들면, 청색, 녹색, 적색)의 착색층으로 구성되어 있고, 염색법, 안료 분산법, 인쇄법, 전착법 등에 의해 제작된다. 착색층은 예를 들면, 수지 재료로 이루어지고, 또는 안료로 착색되어 있다. 착색층의 패턴은 서브픽셀의 배열 상태(배열 패턴)와 일치시키면 좋고, 델타 배열, 스트라이프 배열, 다이애거널 배열, 렉탱글 배열을 들 수 있다.
본 발명의 제 1의 양태 또는 제 2의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립 체에 있어서, 제 2 원색 발광 영역과 제 3 원색 발광 영역 사이의 영역, 확산 영역과 제 2 원색 발광 영역 사이의 영역, 확산 영역과 제 3 원색 발광 영역 사이의 영역에는 광흡수층(이른바 블랙 매트릭스)이 형성되어 있어도 좋고, 또한, 본 발명의 제 3의 양태 또는 제 4의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 2 원색 발광 영역과 제 3 원색 발광 영역 사이의 영역, 제 1 원색광 통과 영역과 제 2 원색 발광 영역 사이의 영역, 제 1 원색광 통과 영역과 제 3 원색 발광 영역 사이의 영역에는 광흡수층(블랙 매트릭스 층)이 형성되어 있어도 좋다. 광흡수층을 구성하는 재료로서, 제 1 원색광, 제 2 원색광, 제 3 원색광을 99% 이상 흡수하는 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 이와 같은 재료로서, 카본, 금속 박막, 내열성 유기 수지, 유리 페이스트 등의 재료를 들 수 있고, 구체적으로는 감광성 폴리이미드 수지, 산화 크롬이나, 산화 크롬/크롬 적층막을 예시할 수 있다. 광흡수층은 예를 들면, 진공증착법이나 스퍼터링법과 에칭법과의 조합, 진공증착법이나 스퍼터링법, 스핀 코팅법과 리프트 오프법과의 조합, 스크린 인쇄법, 리소그래피 기술 등, 사용한 재료에 의존하여 적절히 선택된 방법으로 형성할 수 있다.
본 발명의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서의 컬러 액정 표시 장치에 있어서, 투명 제 1 전극상에는 제 1 배향막이 형성되어 있고, 투명 제 2 전극을 포함하는 전체면상에는 제 2 배향막이 형성되어 있다. 또한, 제 2 기판의 제 1면에는 스위칭 소자가 형성되어 있고, 스위칭 소자에 의해 투명 제 2 전극의 도통/비도통이 제어된다. 컬러 액정 표시 장치를 구성하는 각종 부재는 주지의 부재, 재료로 구성할 수 있다. 또한, 스위칭 소자로서, 단결정 실리콘 반도체 기판에 형성된 MOS 형 FET나 박막 트랜지스터(TFT)라는 3단자 소자나, MIM 소자, 배리스터 소자, 다이오드 등의 2단자 소자를 예시할 수 있다. 액정 재료의 구동 방식은 사용하는 액정 재료에 적합한 구동 방식으로 하면 좋다.
본 발명의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 면형상 광원 장치로서, 직하형의 면형상 광원 장치, 및, 에지 라이트형(사이드 라이트형)의 면형상 광원 장치를 들 수 있다. 면형상 광원 장치는 확산 시트, 프리즘 시트, 편광 변환 시트라는 광학 기능 시트군이나, 반사 시트를 또한 구비하고 있는 구성으로 할 수 있다. 광학 기능 시트군은 사이를 두고 배치된 각종 시트로 구성되어 있어도 좋고, 적층되어 일체로서 구성되어 있어도 좋다. 광확산판이나 광학 기능 시트군은 면형상 광원 장치와 컬러 액정 표시 장치 사이에 배치된다. 광확산판을 구성하는 재료로서, 폴리카보네이트 수지(PC), 폴리스티렌계 수지(PS), 메타크릴 수지, 노르보르넨계의 중합체 수지인 일본제온주식회사제 「제오노러」(ZEONOR) 등의 시클로올레핀 수지를 들 수 있다.
직하형의 면형상 광원 장치에서는 면형상 광원 장치를, 복수의 면형상 광원 유닛으로 구성할 수 있다. 즉, 복수의 면형상 광원 유닛은 컬러 액정 표시 장치의 표시 영역을 P×Q개의 가상의 표시 영역 유닛으로 분할하였다고 상정한 때의 해당 P×Q개의 표시 영역 유닛에 대응한 P×Q개의 면형상 광원 유닛으로 이루어지고, 면형상 광원 유닛에 구비된 광원은 개별적으로 제어되는 구성으로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성을 편의상, 분할 구동 방식의 면형상 광원 장치라고 부르는 경우가 있다.
분할 구동 방식의 면형상 광원 장치에 있어서, 광원을 발광 다이오드로 구성하는 경우, 복수의 발광 다이오드가, 면형상 광원 장치를 구성하는 몸체 내에 배치, 배열되어 있다. 하나의 면형상 광원 유닛에는 하나 또는 복수의 발광 다이오드가 배치되어 있다. 광원의 발광 상태(구체적으로는 예를 들면, 광원의 휘도, 또는 광원의 색도, 또는 광원의 휘도와 색도)를 측정하기 위한 광센서가 배설되어 있는 것이 바람직하다. 광센서의 수는 최저 1개면 좋지만, 1개의 면형상 광원 유닛에 1개의 광센서가 배치되어 있는 구성으로 하는 것이, 각 면형상 광원 유닛의 발광 상태를 확실하게 측정한다는 관점에서 바람직하다. 광센서로서, 주지의 포토 다이오드나 CCD 장치를 들 수 있다.
면형상 광원 유닛과 면형상 광원 유닛은 격벽으로 구획되어 있는 구성으로 할 수도 있다. 격벽에 의해, 면형상 광원 유닛을 구성하는 광원으로부터 출사된 광의 투과가 제어되고, 또는 반사가 제어되고, 또는 투과 및 반사가 제어된다. 또한, 상기 경우, 하나의 면형상 광원 유닛은 4개의 격벽에 의해 둘러싸이고, 또는 면형상 광원 장치를 구성하는 몸체의 하나의 측면과 3개의 격벽에 의해 둘러싸이고, 또는 몸체의 2개의 측면과 2개의 격벽에 의해 둘러싸여 있다. 격벽을 구성하는 재료로서, 예를 들면, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트 수지, ABS 수지를 들 수 있다. 격벽 표면에 광확산 반사 기능을 부여하여도 좋고, 경면 반사 기능을 부여하여도 좋다. 격벽 표면에 광확산 반사 기능을 부여하기 위해서는 샌드 블라스트법에 의거하여 격벽 표면에 요철을 형성하거나, 요철을 갖는 필름(광확산 필름)을 격벽 표면에 부착하면 좋다. 또한, 격벽 표면에 경면 반사 기능을 부여하기 위해서는 광반사 필름을 격벽 표면에 부착하거나, 예를 들면 도금에 의해 격벽 표면에 광반사층을 형성하면 좋다.
분할 구동 방식에서는 서브픽셀의 광투과율(개구율이라고도 불린다)(Lt), 서브픽셀에 대응하는 표시 영역 부분의 휘도(표시휘도)(y), 및, 면형상 광원 유닛의 휘도(광원휘도)(Y)를, 이하와 같이, 정의한다.
Y1 … 광원휘도의, 예를 들면 최고휘도이고, 이하, 광원휘도·제 1 규정치라고 부르는 경우가 있다.
Lt1 … 표시 영역 유닛에서의 서브픽셀의 광투과율(개구율)의, 예를 들면 최대치이고, 이하, 광투과율·제 1 규정치라고 부르는 경우가 있다.
Lt2 …광원휘도가 광원휘도·제 1 규정치(Y1)인 때에, 표시 영역 유닛을 구성하는 모든 화소를 구동하기 위해 구동 회로에 입력되는 구동 신호의 값중의 최대치인 표시 영역 유닛 내·구동 신호 최대치(xU-max)와 동등한 값을 갖는 구동 신호에 상당하는 제어 신호가 서브픽셀에 공급되었다고 상정한 때의 서브픽셀의 광투과율(개구율)이고, 이하, 광투과율·제 2 규정치라고 부르는 경우가 있다. 또한, 0≤Lt2≤Lt1이다.
y2 … 광원휘도가 광원휘도·제 1 규정치(Y1)이고, 서브픽셀의 광투과율(개구율)이 광투과율·제 2 규정치(Lt2)라고 가정한 때에 얻어지는 표시휘도이고, 이하, 표시휘도·제 2 규정치라고 부르는 경우가 있다.
Y2 … 표시 영역 유닛 내·구동 신호 최대치(xU-max)와 동등한 값을 갖는 구동 신호에 상당하는 제어 신호가 서브픽셀에 공급되었다고 상정하고, 게다가, 상기 때의 서브픽셀의 광투과율(개구율)이 광투과율·제 1 규정치(Lt1)로 보정되었다고 가정한 때, 서브픽셀의 휘도를 표시휘도·제 2 규정치(y 2)로 하기 위한 면형상 광원 유닛의 광원휘도. 단, 광원휘도(Y2)에는 각 면형상 광원 유닛의 광원휘도가 다른 면형상 광원 유닛의 광원휘도에 주는 영향을 고려한 보정이 시행되는 경우가 있다.
면형상 광원 장치의 분할 구동시, 표시 영역 유닛 내·구동 신호 최대치(xU-max)와 동등한 값을 갖는 구동 신호에 상당하는 제어 신호가 화소에 공급되었다고 상정한 때의 화소의 휘도(광투과율·제 1 규정치(Lt1)에서의 표시휘도·제 2 규정치(y2))가 얻어지도록, 표시 영역 유닛에 대응하는 면형상 광원 유닛을 구성하는 광원의 휘도를 구동 회로에 의해 제어하는데, 구체적으로는 예를 들면, 서브픽셀의 광투과율(개구율)을 예를 들면 광투과율·제 1 규정치(Lt1)로 하였을 때에 표시휘도(y2)를 얻을 수 있도록, 광원휘도(Y2)를 제어하면 좋다(예를 들면, 감소시키면 좋다). 즉, 예를 들면, 이하의 식(A)을 만족하도록, 컬러 액정 표시 장치의 화상 표시에서의 프레임(편의상, 화상 표시 프레임이라고 부른다)마다 면형상 광원 유닛의 광원휘도(Y2)를 제어하면 좋다. 또한, Y2≤Y1의 관계에 있다.
Y2·Lt1=Y1·Lt2 … (A)
구동 회로는 예를 들면, 펄스폭 변조(PWM) 신호 발생 회로, 듀티비 제어 회로, 발광 다이오드(LED) 구동 회로, 연산 회로, 기억 장치(메모리) 등으로 구성된 면형상 광원 장치 제어 회로 및 면형상 광원 유닛 구동 회로, 및, 타이밍 컨트롤러 등의 주지의 회로로 구성된 액정 표시 장치 구동 회로로 구성할 수 있다.
발광 다이오드로부터 출사되는 광을 상방에 위치하는 컬러 액정 표시 장치에 직접 입사시키는 구성으로 한 경우, 즉, 발광 다이오드로부터 오로지 축방향에 따라 광을 출사시킨 경우, 면형상 광원 장치에 휘도 얼룩이 발생하여 버리는 경우가 있다. 이와 같은 현상의 발생을 회피하기 위한 수단으로서, 발광 다이오드에 광취출 렌즈를 부착한 발광 다이오드 조립체를 광원으로서 사용하고, 발광 다이오드로부터 출사된 광의 일부분이, 광 꺼내고 렌즈의 정상면에서 전반사되고, 광취출 렌즈의 수평 방향으로 주로 출사되는 2차원 방향 출사 구성을 들 수 있다.
에지 라이트형의 면형상 광원 장치에서는 도광판이 구비되어 있다. 여기서, 도광판을 구성하는 재료로서, 예를 들면, 유리나, 플라스틱 재료(예를 들면, PMMA, 폴리카보네이트 수지, 아크릴계 수지, 비결정성의 폴리프로필렌계 수지, AS 수지를 포함하는 스틸렌계 수지)를 들 수 있다. 도광판은 제 1면(저면), 상기 제 1면과 대향한 제 2면(정상면), 제 1 측면, 제 2 측면, 제 1 측면과 대향한 제 3 측면, 및, 제 2 측면과 대향한 제 4 측면을 갖는다. 도광판보다 구체적인 형상으로서, 전체로서, 쐐기 모양의 절두 사각추형상을 들 수 있고, 상기 경우, 절두 사각추의 2개의 대향하는 측면이 제 1면 및 제 2면에 상당하고, 절두 사각추의 저면이 제 1 측면에 상당한다. 그리고, 제 1면(저면)의 표면부에는 볼록부 및/또는 오목부가 마련되어 있는 것이 바람직하다. 도광판의 제 1 측면으로부터 제 1 원색광이 입사되고, 제 2면(정상면)으로부터 컬러 액정 표시 장치를 향하여 제 1 원색광이 출사된다. 여기서, 도광판의 제 2면은 평활하게 하여도 좋고(즉, 경면으로 하여도 좋고), 확산 효과가 있는 블라스트 잔주름을 마련하여도 좋다(즉, 미세한 요철면으로 하 ㄹ수도 있다).
도광판의 제 1면(저면)에는 볼록부 및/또는 오목부가 마련되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 도광판의 제 1면에는 볼록부가 마련되고, 또는 오목부가 마련되고, 또는 요철부가 마련되어 있는 것이 바람직하다. 요철부가 마련되어 있는 경우, 오목부과 볼록부가 연속하고 있어도 좋고, 불연속이라도 좋다. 도광판의 제 1면에 마련된 볼록부 및/또는 오목부는 도광판에의 제 1 원색광 입사 방향과 소정의 각도를 이루는 방향에 따라 늘어나는 연속한 볼록부 및/또는 오목부인 구성으로 할 수 있다. 이와 같은 구성에서는 도광판에의 제 1 원색광 입사 방향으로서 제 1면과 수직한 가상 평면으로 도광판을 절단한 때의 연속한 볼록형상 또는 오목형상의 단면 형상으로서, 삼각형 ; 정사각형, 직사각형, 사다리꼴을 포함하는 임의의 사각형 ; 임의의 다각형 ; 원형, 타원형, 포물선, 쌍곡선, 카테나리 등을 포함하는 임의의 매끈한 곡선을 예시할 수 있다. 또한, 도광판에의 제 1 원색광 입사 방향과 소정의 각도를 이루는 방향이란, 도광판에의 제 1 원색광 입사 방향을 0도로 한 때, 60도 내지 120도의 방향을 의미한다. 이하에서도 마찬가지이다. 또는 도광판의 제 1면에 마련된 볼록부 및/또는 오목부는 도광판에의 제 1 원색광 입사 방향과 소정의 각도를 이루는 방향에 따라 늘어나는 불연속한 볼록부 및/또는 오목부인 구성으로 할 수 있다. 이와 같은 구성에서는 불연속한 볼록형상 또는 오목형상의 형상으로서, 각뿔, 원추, 원주, 삼각주나 사각주를 포함하는 다각주, 구의 일부, 회전 타원체의 일부, 회전 포물선체의 일부, 회전 쌍곡선체의 일부라는 각종이 매끈한 곡면을 예시할 수 있다. 또한, 도광판에 있어서, 경우에 따라서는 제 1면의 주연부(周緣部)에는 볼록부이나 오목부가 형성되어 있지 않아도 좋다. 나아가서는 광원으로부터 출사되고, 도광판에 입사한 제 1 원색광이 도광판의 제 1면에 형성된 볼록부 또는 오목부에 충돌하여 산란되는데, 도광판의 제 1면에 마련된 볼록부 또는 오목부의 높이나 깊이, 피치, 형상을 일정하게 하여도 좋고, 광원으로부터 떨어짐에 다라 변화시켜서도 좋다. 후자의 경우, 예를 들면 볼록부 또는 오목부의 피치를 광원으로부터 떨어짐에 따라, 가늘게 하여도 좋다. 여기서, 볼록부의 피치, 또는 오목부의 피치란, 도광판에의 제 1 원색광 입사 방향에 따른 볼록부의 피치, 또는 오목부의 피치를 의미한다.
도광판을 구비한 면형상 광원 장치에서는 도광판의 제 1면에 대향하여 반사부재를 배치하는 것이 바람직하다. 도광판의 제 2면에 대향하여 컬러 액정 표시 장치가 배치되어 있다. 광원으로부터 출사된 제 1 원색광은 도광판의 제 1 측면(예를 들면, 절두 사각추의 저면에 상당하는 면)으로부터 도광판에 입사하고, 제 1면의 볼록부 또는 오목부에 충돌하여 산란되고, 제 1면으로부터 출사하고, 반사부재에서 반사되고, 제 1면에 재차 입사하고, 제 2면으로부터 출사되고, 컬러 액정 표시 장 치를 조사한다. 컬러 액정 표시 장치와 도광판의 제 2면 사이에, 예를 들면, 확산 시트나 프리즘 시트를 배치하여도 좋다. 또한, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광을 직접, 도광판에 유도하여도 좋고, 간접적으로 도광판에 유도하여도 좋다. 후자의 경우, 예를 들면, 광파이버를 이용하면 좋다.
매트릭스형상으로 배열된 픽셀(화소)의 수(M0×N0)를 (M0, N0)로 표기한 때, (M0, N0)의 값으로서, 구체적으로는 VGA(640, 480), S-VGA(800, 600), XGA(1024, 768), APRC(1152, 900), S-XGA(1280, 1024), U-XGA(1600, 1200), HD-TV(1920, 1080), Q-XGA(2048, 1536) 외에, (1920, 1035), (720, 480), (1280, 960) 등, 화상 표시용 해상도의 몇가지를 예시할 수 있지만, 이들의 값으로 한정하는 것이 아니다. 또한, 분할 구동 방식을 채용하는 경우, (M0, N0)의 값과 (P, Q)의 값과의 관계로서, 한정하는 것은 아니지만, 이하의 표 1에 예시할 수 있다. 하나의 표시 영역 유닛을 구성하는 화소의 수로서, 20×20 내지 320×240, 바람직하게는 50×50 내지 200×200을 예시할 수 있다. 표시 영역 유닛에 있어서 화소의 수는 일정하여 좋고, 달라도 좋다.
[표 1]
본 발명의 제 1의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 2 원색 발광 영역은 제 2 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 1 전극의 부분 사이에 배치되어 있고, 제 3 원색 발광 영역은 제 3 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 1 전극의 부분 사이에 배치되어 있다. 이와 같이, 제 2 서브픽셀로부터 제 2 원색 발광 영역까지의 거리, 제 3 서브픽셀로부터 제 3 원색 발광 영역까지의 거리를 단축할 수 있기 때문에, 시차(패럴랙스)가 발생하기 어렵다. 게다가, 제 1 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광을 확산시키는 확산 영역이, 제 1 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 1 전극의 부분 사이에 배치되어 있기 때문에, 제 1 서브픽셀에 의거한 화상을 명료하게 표시할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 2 원색 발광 영역은 제 2 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 2면의 부분과 제 3 기판의 제 1면의 부분 사이에 배치되어 있고, 제 3 원색 발광 영역은 제 3 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 2면의 부분과 제 3 기판의 제 1면의 부분 사이에 배치되어 있다. 그리고, 제 1 기판의 두께를 적절하게 선택함으로써, 제 2 서브픽셀로부터 제 2 원색 발광 영역까지의 거리, 제 3 서브픽셀로부터 제 3 원색 발광 영역까지의 거리를 단축할 수 있기 때문에, 시차(패럴랙스)가 발생하기 어렵다. 게다가, 제 1 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광을 확산시키는 확산 영역이, 제 1 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 2면의 부분과 제 3 기판의 제 1면의 부분 사이에 배치되어 있기 때문에, 제 1 서브픽셀에 의거한 화상을 명료하게 표시할 수 있다.
나아가서는 본 발명의 제 3의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 2 원색 발광 영역은 제 2 서브픽셀에 대응한 제 2 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 2 전극의 부분 사이에 배치되어 있고, 제 3 원색 발광 영역은 제 3 서브픽셀에 대응한 제 2 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 2 전극의 부분 사이에 배치되어 있고, 게다가, 제 2 집광부재가 제 2 원색 발광 영역과 투명 제 2 전극 사이에 배치되어 있고, 제 3 집광부재가 제 3 원색 발광 영역과 투명 제 2 전극 사이에 배치되어 있다. 그러므로, 제 2 원색 발광 영역이나 제 3 원색 발광 영역에서 출사 한 광이 대응한 서브픽셀(액정 셀)에 인접한 서브픽셀(액정 셀)에 입사한다는 광학적 크로스토크가 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 4의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 2 원색 발광 영역은 제 2 서브픽셀에 대응한 제 3 기판의 제 1면의 부분과 제 2 기판의 제 2면의 부분 사이에 배치되어 있고, 제 3 원색 발광 영역은 제 3 서브픽셀에 대응한 제 3 기판의 제 1면의 부분과 제 2 기판의 제 2면의 부분 사이에 배치되어 있고, 게다가, 제 2 집광부재가 제 3 기판의 제 1면과 제 2 기판의 제 2면 사이에 배치되어 있고, 제 3 집광부재가 제 3 기판의 제 1면과 제 2 기판의 제 2면 사이에 배치되어 있다. 그러므로, 제 2 원색 발광 영역이나 제 3 원색 발광 영역에서 출사한 광이 대응하는 서브픽셀(액정 셀)에 인접한 서브픽셀(액정 셀)에 입사한다는 광학적 크로스토크가 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
더하여, 본 발명의 제 1의 양태 내지 제 4의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 광원으로부터는 백색광이 출사되는 것이 아니고, 제 1 원색광이 출사된다. 그리고, 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 발광(출사)하는 제 2 원색 발광 영역 및 제 3 원색 발광 영역은 종래의 기술과는 달리, 광원과는 별개로 마련되어 있다. 따라서, 종래의 기술과 같이, 광원으로부터 출사된 백색광을 컬러 액정 표시 장치에 배치된 컬러 필터를 통과시킴으로써 소망하는 색의 광을 얻는다는 처리가 불필요하고, 광원에서 생성된 제 1 원색광의 유효 이용 효율의 향상을 도모할 수 있고, 그 결과, 컬러 액정 표시 장치 조립체의 소비 전력의 저하를 달성하는 것이 가능해진다. 또한, 제 2 원색 발광 영역 및 제 3 원색 발광 영역을 구성하는 발 광 입자의 선택의 자유도, 제 2 원색 발광 영역 및 제 3 원색 발광 영역의 발광 강도의 설계 자유도를 높일 수 있는 결과, 한층 발광 효율이 높은 컬러 액정 표시 장치 조립체를 얻는 것이 가능해진다.
또한, 면형상 광원 장치에 있어서 분할 구동 방식(부분 구동 방식)을 채용하고, 표시 영역 유닛 내·구동 신호 최대치(xU-max)와 동등한 값을 갖는 구동 신호에 상당하는 제어 신호가 화소에 공급되었다고 상정한 때의 픽셀의 휘도(광투과율·제 1 규정치(Lt1)에 있어서의 표시휘도·제 2 규정치(y2))가 얻어지도록, 표시 영역 유닛에 대응하는 면형상 광원 유닛을 구성하는 광원의 휘도를 구동 회로에 의해 제어하면, 면형상 광원 장치의 소비 전력의 저감을 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 백(白)레벨의 증가나 흑(黑)레벨의 저하를 도모하고, 높은 콘트라스트비(컬러 액정 표시 장치의 화면 표면에 있어서의, 외광 반사 등을 포함하지 않는 전흑(全黑) 표시부와 전백 표시부의 휘도비)를 얻을 수 있고, 소망하는 표시 영역의 밝기를 강조하는 것이 가능해지기 때문에, 화상 표시의 품질의 향상을 도모할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 실시예에 의거하여 본 발명을 설명한다.
[실시예 1]
실시예 1은 본 발명의 제 1의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 관한 것이다. 실시예 1, 또는 후술하는 실시예 2 내지 실시예 8의 컬러 액정 표시 장치 조립체는 컬러 액정 표시 장치, 및, 리어 패널측에, 리어 패널이와 대향하여 배 치되고(실시예 1 내지 실시예 6), 컬러 액정 표시 장치를 리어 패널측으로부터 조명하는 광원을 갖는 면형상 광원 장치(60)를 구비하고 있다.
여기서, 실시예 1, 또는 후술하는 실시예 2 내지 실시예 8에 있어서, 컬러 액정 표시 장치(구체적으로는 투과형의 컬러 액정 표시 장치)는,
(a-1) 제 1면(10A) 및 제 2면(10B)를 갖는 제 1 기판(10)의 제 1면(10A)에 형성된 투명 제 1 전극(11)을 구비한 프런트 패널,
(a-2) 제 1면(20A) 및 제 2면(20B)을 갖는 제 2 기판(20)의 제 1면(20A)에 형성된 투명 제 2 전극(21)을 구비한 리어 패널, 및,
(a-3) 제 1 기판(10)의 제 1면(10A)과 제 2 기판(20)의 제 1면(20A) 사이에 배치된 액정 재료(40, 140, 240, 340)를 구비하고 있다. 그리고, 적어도 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀을 1조로 한 픽셀(실시예 1 내지 실시예 8에서는 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀을 1조로 한 픽셀)이, 복수, 2차원 매트릭스형상으로 배열되어 있다. 또한, 면형상 광원 장치(60)에 관해서는 후에 상세하게 설명한다.
실시예 1의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 광원은 제 1 원색, 제 2 원색 및 제 3 원색으로 구성된 광의 삼원색 내의 제 1 원색에 상당하는 제 1 원색광을 출사한다. 구체적으로는 광원은 제 1 원색광으로서의 청색의 광(예를 들면, 파장(λ1)=450㎚)을 출사하는 발광 다이오드로 이루어지고, 제 2 원색은 녹색(예를 들면, 파장(λ2)=532㎚)이고, 제 3 원색은 적색(예를 들면, 파장(λ3)=654㎚)이다. 후술하는 실시예 2 내지 실시예 8에서도, 마찬가지로 할 수 있다.
그리고, 모식적인 일부 단면도를 도 1에 도시하는 바와 같이, 실시예 1의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 확산 영역(51), 제 2 원색 발광 영역(52), 및, 제 3 원색 발광 영역(53)을 구비하고 있다. 여기서, 제 2 원색 발광 영역(52)은 제 2 서브픽셀(예를 들면, 녹색을 표시한다)에 대응한 제 1 기판(10)의 제 1면(10A)의 부분과 투명 제 1 전극(11)의 부분 사이에 배치되고, 제 2 원색(녹색)에 상당하는 제 2 원색광(녹색광)을 발광하는 제 2 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사되고, 제 2 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광(청색광)에 의해 여기되어 제 2 원색광(녹색광)을 발광한다. 또한, 제 3 원색 발광 영역(53)은 제 3 서브픽셀(예를 들면, 적색을 표시한다)에 대응한 제 1 기판(10)의 제 1면의 부분(10A)과 투명 제 1 전극(11)의 부분 사이에 배치되고, 제 3 원색(적색)에 상당하는 제 3 원색광(적색광)을 발광하는 제 3 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사되고, 제 3 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광(청색광)에 의해 여기되어 제 3 원색광(적색광)을 발광한다. 나아가서는 확산 영역(51)은 제 1 서브픽셀에 대응한 제 1 기판(10)의 제 1면의 부분(10A)과 투명 제 1 전극(11)의 부분 사이에 배치되고, 광원으로부터 출사되고, 제 1 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광(청색광)을 확산시킨다.
구체적으로는 제 2 원색 발광 입자는 황하물계 형광체 입자 또는 산화물계 형광체 입자와 바인더(에틸셀룰로오스나 실리콘 수지) 등으로 이루어지고, 제 3 원색 발광 입자도, 황하물계 형광체 입자 또는 산화물계 형광체 입자와 바인더(에틸셀룰로오스나 실리콘 수지) 등으로 이루어지고, 확산 영역(51)은 실리카 입자와 바 인더(에틸셀룰로오스나 실리콘 수지)로 이루어진다. 그리고, 제 2 원색 발광 영역(52)과 제 3 원색 발광 영역(53) 사이의 영역, 확산 영역(51)과 제 2 원색 발광 영역(52) 사이의 영역, 및, 확산 영역(51)과 제 3 원색 발광 영역(53) 사이의 영역에는 카본 블랙 등의 흑색 안료나 흑색 염료로 이루어지는 광흡수층(블랙 매트릭스)(54)이 형성되어 있다. 매트릭스형상으로 배열된 픽셀(화소)의 수(M0×N0)를 (M0, N0)로 표기한 때, (M0, N0)=(1920, 1080)이다. 따라서 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀, 제 3 서브픽셀의 각각의 수도, M0×N0개이다. 서브픽셀의 배열 상태를 스트라이프 배열로 하였다. 제 2 원색 발광 입자, 제 3 원색 발광 입자, 광흡수층(블랙 매트릭스)을 구성하는 재료, 픽셀(화소)의 수, 서브픽셀의 배열 상태는 후술하는 실시예 2 내지 실시예 8에서도 마찬가지로 할 수 있다.
실시예 1의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 2 원색 발광 영역(52), 제 3 원색 발광 영역(53) 및 확산 영역(51)과 투명 제 1 전극(11) 사이에는 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하는 광반사막(14)이 배치되어 있다. 또한, 광반사막(14)과 투명 제 1 전극(11) 사이에는 제 1 편광 필름(13)이 배치되어 있다. 나아가서는 제 2 원색 발광 영역(52), 제 3 원색 발광 영역(53) 및 확산 영역(51)과 광반사막(14) 사이에는 평활화막(15)이 배치되어 있다. 광반사막(14)는 두께 약 1㎛의 SiO2막과 Nb2O5의 다층 적층막으로 이루어지고, 평활화막(15)은 두께 수㎛ 내지 수십㎛의 아크릴 수지 또는 실리콘 수지로 이루어진다. 광반사막, 평활화막을 구성하는 재료는 후술하는 실시예 2 내지 실시예 8에서도 마찬가지로 할 수 있다.
실시예 1, 또는 후술하는 실시예 2 내지 실시예 4에서, 두께 약 2㎛ 내지 3㎛의 액정층을 구성하는 액정 재료(40, 140)는 그 제어 모드가 TN 제어 모드 또는 STN 제어 모드인 액정 재료로 이루어진다. 실시예 1에서는 두께 약 0.7㎜의 제 1 기판(10) 및 두께 약 0.7㎜의 제 2 기판(20)은 무알칼리 유리로 이루어지고, 투명 제 1 전극(공통 전극이라고도 불린다)(11), 및, 투명 제 2 전극(화소 전극이라고도 불린다)(21)은 ITO로 구성되어 있고, 투명 제 1 전극(11), 투명 제 2 전극(21)의 패턴은 컬러 액정 표시 장치에 요구되는 사양에 의거하여 결정되어 있다. 제 2 기판(20)의 제 2면(20B)에는 제 2 편광 필름(23)이 배치되어 있다. 또한, 제 2 기판(20)의 제 1면(20A)과 투명 제 2 전극(21) 사이에 제 2 편광 필름(23)을 배치하여도 좋다. 나아가서는 투명 제 1 전극(11)상(액정 재료측)에는 제 1 배향막(12)이 형성되어 있고, 투명 제 2 전극(21)을 포함하는 전체면상에는 제 2 배향막(22)이 형성되어 있다. 제 2 기판(20)의 제 1면(20A)에는 TFT로 이루어지는 스위칭 소자(도시 생략)가 형성되어 있고, 스위칭 소자에 의해 투명 제 2 전극(21)의 도통/비도통이 제어된다. 이들의 컬러 액정 표시 장치의 구성, 각종 부재는 특별한 거절이 없는 한, 후술하는 실시예 2 내지 실시예 8에서도 마찬가지로 할 수 있다.
실시예 1의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 컬러 액정 표시 장치의 작동시, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 1 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(40), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 1 액정 셀), 제 1 편광 필름(13), 광반사막(14), 평활화막(15), 확산 영역(51), 제 1 기판(10)을 통과하고, 제 1 원색광(청색광)인 채로 출사된다. 또한, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 2 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(40), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 2 액정 셀), 제 1 편광 필름(13), 광반사막(14), 평활화막(15), 제 2 원색 발광 영역(52), 제 1 기판(10)을 통과하고, 제 2 원색광(녹색광)으로서 출사된다. 나아가서는 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 3 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(40), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 3 액정 셀), 제 1 편광 필름(13), 광반사막(14), 평활화막(15), 제 3 원색 발광 영역(53), 제 1 기판(10)을 통과하고, 제 3 원색광(적색광)으로서 출사된다. 그리고, 이상의 결과로서, 관찰자는 컬러 액정 표시 장치에서의 화상으로서 인식할 수 있다.
실시예 1의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 2 원색 발광 영역(52)은 제 2 서브픽셀에 대응한 제 1 기판(10)의 제 1면(10A)의 부분과 투명 제 1 전극(11)의 부분 사이에 배치되어 있고, 제 3 원색 발광 영역(53)은 제 3 서브픽셀에 대응한 제 1 기판(10)의 제 1면(10A)의 부분과 투명 제 1 전극(11)의 부분 사이에 배치되어 있다. 이와 같이, 제 2 서브픽셀로부터 제 2 원색 발광 영역(52)까지의 거리, 제 3 서브픽셀로부터 제 3 원색 발광 영역(53)까지의 거리를 단축할 수 있기 때문에, 시차(패럴랙스)가 발생하기 어렵다. 게다가, 제 1 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광을 확산시키는 확산 영역(51)이, 제 1 서브픽셀에 대응한 제 1 기판(10)의 제 1면(10A)의 부분과 투명 제 1 전극(11)의 부분 사이에 배치되어 있기 때문에, 제 1 서브픽셀에 의거한 화상을 명료하게 표시할 수 있다.
또한, 실시예 1, 또는 후술하는 실시예 2 내지 실시예 8의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 광원으로부터는 백색광이 출사되는 것이 아니라, 제 1 원색광(청색광)이 출사된다. 그리고, 제 2 원색광(녹색광) 및 제 3 원색광(적색광)을 출사하는 제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역은 광원과는 별개로 마련되어 있다. 따라서, 종래의 기술과 같이, 광원으로부터 출사된 백색광을 컬러 액정 표시 장치가 배치된 컬러 필터를 통과시킴으로써 소망하는 색의 광을 얻는다는 처리가 불필요하고, 광원에서 생성된 제 1 원색광(청색광)의 유효 이용 효율의 향상을 도모할 수 있고, 그 결과, 컬러 액정 표시 장치 조립체의 소비 전력의 저하를 달성하는 것이 가능해진다.
실시예 1의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서의 컬러 액정 표시 장치는 예를 들면, 이하의 방법으로 제작할 수 있다.
[공정-100]
제 1 기판(10)의 제 1면(10A)의 소망하는 영역의 위에, 우선, 광흡수층(54)을 포토 리소그래피 기술이나 스크린 인쇄법에 의거하여 형성한다. 뒤이어, 광흡수층(54)에 덮혀 있지 않은 제 1 기판(10)의 제 1면(10A)상에, 제 2 원색 발광 영역(52) 및 제 3 원색 발광 영역(53)을 형성한다. 구체적으로는 적색의 감광성의 형광체 입자 조성물(적색 발광 형광체 슬러리 : 예를 들면 폴리비닐 알코올(PVA) 수지와 물에 적색 발광 형광체 입자를 분산시키고, 또한, 중크롬산 암모늄을 첨가한 적색 발광 형광체 슬러리)을 전체면에 도포하고, 노광, 현상하여, 적색 발광 형광 체층으로 이루어지는 제 3 원색 발광 영역(53)을 형성하고, 뒤이어, 녹색의 감광성의 형광체 입자 조성물(녹색 발광 형광체 슬러리 : 예를 들면 폴리비닐알코올(PVA) 수지와 물에 녹색 발광 형광체 입자를 분산시키고, 또한, 중크롬산 암모늄을 첨가한 녹색 발광 형광체 슬러리)을 전체면에 도포하고, 노광, 현상하여, 녹색 발광 형광체층으로 이루어지는 제 2 원색 발광 영역(52)을 형성하다. 또한, 제 2 원색 발광 영역(52)의 형성과 제 3 원색 발광 영역(53)의 형성의 순서를 반대로 하여도 좋다. 또한, 제 2 원색 발광 영역(52) 및 제 3 원색 발광 영역(53)의 형성 방법은 이상에 설명한 방법으로 한정되지 않고, 적색 발광 형광체 슬러리, 녹색 발광 형광체 슬러리를 순차적으로 도포한 후, 각 형광체 슬러리를 순차적으로 노광, 현상하여, 각 형광체층을 형성하여도 좋고, 스크린 인쇄법 등에 의해 각 형광체층을 형성하여도 좋다. 후술하는 실시예 2 내지 실시예 8에서도, 실질적으로 같은 방법으로 형광체층을 형성할 수 있다. 그 후, 예를 들면, 인쇄법에 의거하여, 광확산제가 분산된 투명 바인더 수지층을 소망하는 영역에 형성한 후, 투명 바인더 수지를 경화시킴으로써, 확산 영역(51)을 형성할 수 있다. 확산 영역(51)을 형성한 후, 제 2 원색 발광 영역(52) 및 제 3 원색 발광 영역(53)을 형성하여도 좋다.
[공정-110]
그 후, 확산 영역(51), 제 2 원색 발광 영역(52) 및 제 3 원색 발광 영역(53)상에 평활화막(15)을 접합하고, 또한, 평활화막(15)상에 광반사막(14)을 접합한다.
[공정-120]
뒤이어, 광반사막(14)상에 제 1 편광 필름(13)을 접합하고, 제 1 편광 필름(13)상에 소망하는 형상으로 패터닝된 투명 제 1 전극(11)을 형성하고, 투명 제 1 전극(11)상에 제 1 배향막(12)을 형성한 후, 제 1 배향막(12)에 배향 처리를 시행한다. 이렇게 하여, 프런트 패널을 얻을 수 있지만, 이러한 프런트 패널의 제조 프로세스는 기본적으로, 주지의 제조 프로세스의 응용으로 할 수 있다.
[공정-130]
한편, 제 2 기판(20)의 제 1면(20A)에 주지의 방법으로 TFT로 이루어지는 스위칭 소자(도시 생략)를 형성하고, 전체면을 덮는 절연막(도시 생략)을 형성한 후, 절연막상에 투명 제 2 전극(21)을 형성하고, 뒤이어, 투명 제 2 전극(21)을 포함하는 전체면상에 제 2 배향막(22)을 형성한 후, 제 2 배향막(22)에 배향 처리를 시행한다. 또한, 제 2 기판(20)의 제 2면(20B)에 제 2 편광 필름(23)을 접합한다. 이렇게 하여, 리어 패널을 얻을 수 있지만, 이러한 리어 패널의 제조 프로세스는 주지의 제조 프로세스로 할 수 있다.
[공정-140]
그 후, 주지의 방법에 의거하여, 프런트 패널, 리어 패널, 액정 재료, 실 재료(밀봉재) 등을 이용하여 컬러 액정 표시 장치를 조립한다. 뒤이어, 컬러 액정 표시 장치와 면형상 광원 장치를 주지의 방법에 의거하여 조립한다.
또한, 도 2에 모식적인 일부 단면도를 도시하는 바와 같이, 제 2 원색 발광 영역(52), 제 3 원색 발광 영역(53) 및 확산 영역(51)과 투명 제 1 전극(11)(보다 구체적으로는 제 1 편광 필름(13)) 사이에, 제 1 원색광을 확산 영역(51)에 집광하 는 제 1 집광부재(55), 제 2 원색광을 제 2 원색 발광 영역(52)에 집광하는 제 2 집광부재(56), 및, 제 3 원색광을 제 3 원색 발광 영역(53)에 집광하는 제 3 집광부재(57)가 또한 구비되어 있는 구성으로 할 수도 있다. 여기서, 제 1 집광부재(55), 제 2 집광부재(56) 및 제 3 집광부재(57)는 굴절율분포형 렌즈가 다수 배열되어 이루어지는 렌즈 어레이가 일체화되어 이루어지는 니혼판초자주식회사제의 셀폭렌즈어레이로 구성되어 있다. 또한, 제 1 집광부재(55), 제 2 집광부재(56) 및 제 3 집광부재(57)와 광반사막(14) 사이에는 평활화막(15')이 배치되어 있지만, 평활화막(15')을 생략하고, 제 1 집광부재(55), 제 2 집광부재(56) 및 제 3 집광부재(57)와 광반사막(14) 사이에 공간을 남겨도 좋다.
[실시예 2]
실시예 2는 실시예 1의 변형이다. 모식적인 일부 단면도를 도 3에 도시하는 바와 같이, 실시예 2의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 2 원색 발광 영역(52), 제 3 원색 발광 영역(53) 및 확산 영역(51)과 제 1 기판(10)의 제 1면(10A) 사이에, 컬러 필터(58)가 배치되어 있다.
컬러 필터(58)는 착색 패턴 사이의 간극을 차광하기 위한 블랙 매트릭스(예를 들면, 크롬으로 이루어진다)와, 각 서브픽셀에 대향한 제 1 원색, 제 2 원색, 제 3 원색(예를 들면, 청색, 녹색, 적색)의 착색층으로 구성되어 있고, 염색법, 안료 분산법, 인쇄법, 전착법 등에 의해 제작되어 있다. 착색층은 예를 들면, 수지 재료로 이루어지고, 또는 안료로 착색되어 있다. 착색층의 패턴은 서브픽셀의 배열 상태(배열 패턴)와 일치시키면 좋고, 스트라이프 배열로 되어 있다. 후술하는 실시 예 4, 실시예 6, 실시예 8에서도, 마찬가지로 할 수 있다.
제 2 원색 발광 영역(52), 제 3 원색 발광 영역(53) 및 확산 영역(51)과 컬러 필터(58) 사이에, 확산 영역(51)을 통과한 제 1 원색광을 컬러 필터(58)에 집광하는 제 1 집광부재(55), 제 2 원색 발광 영역(52)에서 발광한 제 2 원색광을 컬러 필터(58)에 집광하는 제 2 집광부재(56), 및, 제 3 원색 발광 영역(53)에서 발광한 제 3 원색광을 컬러 필터(58)에 집광하는 제 3 집광부재(57)가 또한 구비되어 있다. 제 1 집광부재(55), 제 2 집광부재(56) 및 제 3 집광부재(57)와 컬러 필터(58) 사이에는 평활화막(15')이 배치되어 있지만, 평활화막(15')을 생략하고, 제 1 집광부재(55), 제 2 집광부재(56) 및 제 3 집광부재(57)와 컬러 필터(58) 사이에 공간을 남겨도 좋다. 경우에 따라서는 평활화막(15'), 제 1 집광부재(55), 제 2 집광부재(56) 및 제 3 집광부재(57)를 생략하고, 광반사막(14)이, 제 1 편광 필름(13)과, 직접, 접하는 구성, 구조로 할 수도 있다. 또한, 실시예 2에서는 제 2 원색 발광 영역(52), 제 3 원색 발광 영역(53) 및 확산 영역(51)과 광반사막(14) 사이에 평활화막(15)을 배치하였지만, 이러한 평활화막(15)을 생략하여도 좋다.
이상의 점을 제외하고, 실시예 2의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 구성, 구조는 실시예 1의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
실시예 2의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 컬러 액정 표시 장치의 작동시, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 1 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(40), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 1 액정 셀), 제 1 편광 필름(13), 광반사막(14), 평활화막(15), 확산 영역(51), 제 1 집광부재(55), 평활화막(15'), 컬러 필터(58), 제 1 기판(10)을 통과하고, 제 1 원색광(청색광)인 채로 출사된다. 또한, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 2 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(40), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 2 액정 셀), 제 1 편광 필름(13), 광반사막(14), 평활화막(15), 제 2 원색 발광 영역(52), 제 2 집광부재(56), 평활화막(15'), 컬러 필터(58), 제 1 기판(10)을 통과하고, 제 2 원색광(녹색광)으로서 출사된다. 나아가서는 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 3 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(40), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 3 액정 셀), 제 1 편광 필름(13), 광반사막(14), 평활화막(15), 제 3 원색 발광 영역(53), 제 3 집광부재(57), 평활화막(15'), 컬러 필터(58), 제 1 기판(10)을 통과하고, 제 3 원색광(적색광)으로서 출사된다. 그리고, 이상의 결과로서, 관찰자는 컬러 액정 표시 장치에서의 화상으로서 인식할 수 있다.
이와 같이, 실시예 2의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 컬러 필터(58)를 배치함에 의해, 컬러 액정 표시 장치 조립체에서 표시되는 화상의 색 순도를 한층 향상시킬 수 있다. 게다가, 제 1 집광부재(55), 제 2 집광부재(56) 및 제 3 집광부재(57)가 또한 구비되어 있기 때문에, 시차의 발생이나 광학적 크로스토크의 발생을 확실하게 방지할 수 있다.
[실시예 3]
실시예 3은 본 발명의 제 2의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 관한 것이다. 실시예 3의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 프런트 패널에 대향하고, 프런트 패널에 대향한 제 1면(130A), 및, 상기 제 1면(130A)에 대향한 제 2면(130B)을 갖는 제 3 기판(130)을 또한 구비하고 있다.
실시예 3의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서도, 광원은 제 1 원색, 제 2 원색 및 제 3 원색으로 구성된 광의 삼원색 내의 제 1 원색에 상당하는 제 1 원색광(청색광)을 출사한다. 그리고, 모식적인 일부 단면도를 도 4에 도시하는 바와 같이, 실시예 3의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서도, 확산 영역(151), 제 2 원색 발광 영역(152), 및, 제 3 원색 발광 영역(153)을 구비하고 있다. 여기서, 제 2 원색 발광 영역(152)은 제 2 서브픽셀에 대응한 제 1 기판(10)의 제 2면(10B)의 부분과 제 3 기판(130)의 제 1면(130A)의 부분 사이에 배치되고, 제 2 원색(녹색)에 상당하는 제 2 원색광(녹색광)을 발광하는 제 2 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사되고, 제 2 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광(청색광)에 의해 여기되어 제 2 원색광(녹색광)을 발광한다. 또한, 제 3 원색 발광 영역(153)은 제 3 서브픽셀에 대응한 제 1 기판(10)의 제 2면(10B)의 부분과 제 3 기판(130)의 제 1면(130A)의 부분 사이에 배치되고, 제 3 원색(적색)에 상당하는 제 3 원색광(적색광)을 발광하는 제 3 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사되고, 제 3 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광(청색광)에 의해 여기되어 제 3 원색광(적색광)을 발광한다. 확산 영역(151)은 제 1 서브픽셀에 대응한 제 1 기판(10)의 제 2면(10B) 의 부분과 제 3 기판(130)의 제 1면(130A)의 부분 사이에 배치되고, 광원으로부터 출사되고, 제 1 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광(청색광)을 확산시키는 영역이다. 제 2 원색 발광 영역(152)과 제 3 원색 발광 영역(153) 사이의 영역, 확산 영역(151)과 제 2 원색 발광 영역(152) 사이의 영역, 확산 영역(151)과 제 3 원색 발광 영역(153) 사이의 영역에는 광흡수층(블랙 매트릭스)(154)이 형성되어 있다.
그리고, 실시예 3에서는 제 2 원색 발광 영역(152), 제 3 원색 발광 영역(153) 및 확산 영역(151)과 제 1 기판(10)의 제 2면(10B)(보다 구체적으로는 제 1 편광 필름(13)) 사이에는 제 1 원색광(청색광)을 확산 영역(151)에 집광하는 제 1 집광부재(155), 제 1 원색광을 제 2 원색 발광 영역(152)에 집광하는 제 2 집광부재(156), 및, 제 1 원색광을 제 3 원색 발광 영역(153)에 집광하는 제 3 집광부재(157)가 또한 구비되어 있다. 또한, 제 1 집광부재(155), 제 2 집광부재(156) 및 제 3 집광부재(157)는 실시예 1과 마찬가지로, 굴절율분포형 렌즈가 다수 배열되어 이루어지는 렌즈 어레이가 일체화되어 이루어진다. 제 1 집광부재(155), 제 2 집광부재(156) 및 제 3 집광부재(157)는 제 1 기판(10)의 제 2면(10B)에 마련된 제 1 편광 필름(13)상에 배치되어 있다.
실시예 3의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 1 집광부재(155), 제 2 집광부재(156) 및 제 3 집광부재(157)와 확산 영역(151), 제 2 원색 발광 영역(152) 및 제 3 원색 발광 영역(153) 사이에는 평활화막(115), 및, 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하는 광반사막(114)이 배치되어 있다. 또한, 평활화막(115)을 생략하고, 제 1 집광부재(155), 제 2 집광부재(156) 및 제 3 집광부재(157)와 광반사막(114) 사이에 공간을 남겨도 좋다. 경우에 따라서는 평활화막(115), 제 1 집광부재(155), 제 2 집광부재(156) 및 제 3 집광부재(157)를 생략하고, 광반사막(114)이, 제 1 편광 필름(13)과, 직접, 접하는 구성, 구조로 할 수도 있다.
실시예 3에서는 제 1 기판(10)의 두께를 0.1㎜로 하였다.
이상의 점을 제외하고, 실시예 3의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 구성, 구조는 실시예 1의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
실시예 3의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 컬러 액정 표시 장치의 작동시, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 1 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(140), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 1 액정 셀), 제 1 기판(10), 제 1 편광 필름(13), 제 1 집광부재(155), 평활화막(115), 광반사막(114), 확산 영역(151), 제 3 기판(130)을 통과하고, 제 1 원색광(청색광)인 채로 출사된다. 또한, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 2 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(140), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 2 액정 셀), 제 1 기판(10), 제 1 편광 필름(13), 제 2 집광부재(156), 평활화막(115), 광반사막(114), 제 2 원색 발광 영역(152), 제 3 기판(130)을 통과하고, 제 2 원색광(녹색광)으로서 출사된다. 나아가서는 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 3 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재 료(140), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 3 액정 셀), 제 1 기판(10), 제 1 편광 필름(13), 제 3 집광부재(157), 평활화막(115), 광반사막(114), 제 3 원색 발광 영역(153), 제 3 기판(130)을 통과하고, 제 3 원색광(적색광)으로서 출사된다. 그리고, 이상의 결과로서, 관찰자는 컬러 액정 표시 장치에서의 화상으로서 인식할 수 있다.
실시예 3의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 2 원색 발광 영역(152)은 제 2 서브픽셀에 대응한 제 1 기판(10)의 제 2면(10B)의 부분과 제 3 기판(130)의 제 1면(130A)의 부분 사이에 배치되어 있고, 제 3 원색 발광 영역(153)은 제 3 서브픽셀에 대응한 제 1 기판(10)의 제 2면(10B)의 부분과 제 3 기판(130)의 제 1면(130A)의 부분 사이에 배치되어 있고, 게다가, 제 1 기판(10)의 두께가 적절하게 선택되어 있기 때문에, 제 2 서브픽셀로부터 제 2 원색 발광 영역(152)까지의 거리, 제 3 서브픽셀로부터 제 3 원색 발광 영역(153)까지의 거리를 단축할 수 있는 결과, 시차(패럴랙스)가 발생하기 어렵다. 게다가, 제 1 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광(청색광)을 확산시키는 확산 영역(151)이, 제 1 서브픽셀에 대응한 제 1 기판(10)의 제 1면(10B)의 부분과 제 3 기판(130)의 제 1면(130A)의 부분 사이에 배치되어 있기 때문에, 제 1 서브픽셀에 의거한 화상을 명료하게 표시할 수 있다.
실시예 3의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서의 컬러 액정 표시 장치는 예를 들면, 이하의 방법으로 제작할 수 있다.
[공정-300]
제 1 기판(10)의 제 1면(10A)에 투명 제 1 전극(11)을 형성한 후, 투명 제 1 전극(11)상에 제 1 배향막(12)을 형성하고, 뒤이어, 제 1 배향막(12)에 배향 처리를 시행한다. 또한, 제 1 기판(10)의 제 2면(10B)에 제 1 편광 필름(13)을 접합한다. 또한, 여기까지의 제조 프로세스는 주지의 제조 프로세스로 할 수 있다. 뒤이어, 제 1 편광 필름(13)상에, 제 1 집광부재(155), 제 2 집광부재(156) 및 제 3 집광부재(157)를 접합하고, 또한 이들의 위에, 평활화막(115)을 접합한다. 이렇게 하여, 프런트 패널을 얻을 수 있다. 한편, 실시예 1의 [공정-130]과 마찬가지로 하여, 리어 패널을 주지의 프로세스로 제조한다.
[공정-310]
한편, 제 3 기판(130)의 제 1면(130A)상의 소망하는 영역의 위에 광흡수층(154)을 형성하고, 뒤이어, 광흡수층(154)에 덮혀 있지 않은 제 3 기판(130)의 제 1면(130A)의 영역의 위에 제 2 원색 발광 영역(152) 및 제 3 원색 발광 영역(153)을 형성한다. 그 후, 예를 들면, 인쇄법에 의거하여, 광확산제가 분산된 투명 바인더 수지층을 소망하는 영역에 형성한 후, 투명 바인더 수지를 경화시킴으로써, 확산 영역(151)을 형성할 수 있다. 확산 영역(151)을 형성한 후, 제 2 원색 발광 영역(152) 및 제 3 원색 발광 영역(153)을 형성하여도 좋다. 뒤이어, 확산 영역(151), 제 2 원색 발광 영역(152), 제 3 원색 발광 영역(153) 및 광흡수층(154)상에 광반사막(114)을 형성한다.
[공정-320]
그 후, 평활화막(115)과 광반사막(114)을 접합함으로써, 프런트 패널과 제 3 기판(130)을 조립한다. 그리고, 주지의 방법에 의거하여, 프런트 패널, 리어 패널, 액정 재료, 실 재료(밀봉재) 등을 이용하여 컬러 액정 표시 장치를 조립한다. 뒤이어, 컬러 액정 표시 장치와 면형상 광원 장치를 주지의 방법에 의거하여 조립한다.
[실시예 4]
실시예 4는 실시예 3의 변형이다. 모식적인 일부 단면도를 도 5에 도시하는 바와 같이, 실시예 4의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 3 기판(130)의 제 1면(130A)과, 제 1 집광부재(155), 제 2 집광부재(156) 및 제 3 집광부재(157) 사이에는 컬러 필터(158)가 배치되어 있다.
이상의 점을 제외하고, 실시예 4의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 구성, 구조는 실시예 3의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 제 2 기판(20)의 제 1면(20A)에 제 2 편광 필름(23)을 배치하여도 좋다.
실시예 4의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 컬러 액정 표시 장치의 작동시, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 1 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(140), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 1 액정 셀), 제 1 기판(10), 제 1 편광 필름(13), 제 1 집광부재(155), 평활화막(115), 광반사막(114), 확산 영역(151), 컬러 필터(158), 제 3 기판(130)을 통과하고, 제 1 원색광(청색광)인 채로 출사된다. 또한, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 2 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액 정 재료(140), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 2 액정 셀), 제 1 기판(10), 제 1 편광 필름(13), 제 2 집광부재(156), 평활화막(115), 광반사막(114), 제 2 원색 발광 영역(152), 컬러 필터(158), 제 3 기판(130)을 통과하고, 제 2 원색광(녹색광)으로서 출사된다. 나아가서는 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 3 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(140), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 3 액정 셀), 제 1 기판(10), 제 1 편광 필름(13), 제 3 집광부재(157), 평활화막(115), 광반사막(114), 제 3 원색 발광 영역(153), 컬러 필터(158), 제 3 기판(130)을 통과하고, 제 3 원색광(적색광)으로서 출사된다. 그리고, 이상의 결과로서, 관찰자는 컬러 액정 표시 장치에서의 화상으로서 인식할 수 있다.
또한, 실시예 4에서도, 평활화막(115)을 생략하고, 제 1 집광부재(155), 제 2 집광부재(156) 및 제 3 집광부재(157)와 광반사막(114) 사이에 공간을 남겨도 좋다. 또한, 경우에 따라서는 평활화막(115), 제 1 집광부재(155), 제 2 집광부재(156) 및 제 3 집광부재(157)를 생략하고, 광반사막(114)이, 제 1 편광 필름(13)과, 직접, 접하는 구성, 구조로 할 수도 있다.
[실시예 5]
실시예 5는 본 발명의 제 3의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 관한 것이다.
실시예 5의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서도, 광원은 제 1 원색, 제 2 원 색 및 제 3 원색으로 구성된 광의 삼원색 내의 제 1 원색에 상당하는 제 1 원색광(청색광)을 출사한다. 그리고, 모식적인 일부 단면도를 도 6에 도시하는 바와 같이, 실시예 5의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 1 원색광 통과 영역(251), 제 2 원색 발광 영역(252), 및, 제 3 원색 발광 영역(253)을 구비하고 있다. 여기서, 제 2 원색 발광 영역(252)은 제 2 서브픽셀(예를 들면, 녹색을 표시한다)에 대응한 제 2 기판(20)의 제 1면(20A)의 부분과 투명 제 2 전극(21)의 부분 사이에 배치되고, 제 2 원색(녹색)에 상당하는 제 2 원색광(녹색광)을 발광하는 제 2 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)에 의해 여기되어 제 2 원색광(녹색광)을 발광하고, 제 2 서브픽셀을 조명한다. 또한, 제 3 원색 발광 영역(253)은 제 3 서브픽셀(예를 들면, 적색을 표시한다)에 대응한 제 2 기판(20)의 제 1면(20A)의 부분과 투명 제 2 전극(21)의 부분 사이에 배치되고, 제 3 원색(적색)에 상당하는 제 3 원색광(적색광)을 발광하는 제 3 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 3 원색광(적색광)을 발광하고, 제 3 서브픽셀을 조명한다. 제 1 원색광 통과 영역(251)은 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)을 제 1 서브픽셀에 통과시키는 영역이다. 제 2 원색 발광 영역(252)과 제 3 원색 발광 영역(253) 사이의 영역, 제 1 원색광 통과 영역(251)과 제 2 원색 발광 영역(252) 사이의 영역, 제 1 원색광 통과 영역(251)과 제 3 원색 발광 영역(253) 사이의 영역에는 광흡수층(블랙 매트릭스)(254)이 형성되어 있다.
그리고, 실시예 5에서는 제 2 원색 발광 영역(252)과 투명 제 2 전극(21) 사 이에 배치되고, 제 2 원색 발광 영역(252)에서 발광한 제 2 원색광(녹색광)을 제 2 서브픽셀에 집광하는 제 2 집광부재(256), 및, 제 3 원색 발광 영역(253)과 투명 제 2 전극(21) 사이에 배치되고, 제 3 원색 발광 영역(253)에서 발광한 제 3 원색광(적색광)을 제 3 서브픽셀에 집광하는 제 3 집광부재(257)를 구비하고 있다.
실시예 5에서는 나아가서는 제 2 기판(20)의 제 1면(20A)과 투명 제 2 전극(21) 사이에 배치되고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광을 제 1 서브픽셀에 집광하는(즉, 제 1 원색광 통과 영역(251)을 통과한 제 1 원색광을 제 1 서브픽셀에 집광하다) 제 1 집광부재(255)를 구비하고 있다. 또한, 제 1 집광부재(255), 제 2 집광부재(256) 및 제 3 집광부재(257)는 실시예 1과 마찬가지로, 굴절율분포형 렌즈가 다수 배열되어 이루어지는 렌즈 어레이가 일체화되어 이루어진다.
또한, 실시예 5의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 2 원색 발광 영역(252), 제 3 원색 발광 영역(253) 및 제 1 원색광 통과 영역(251)과 제 2 기판(20)의 제 1면(21A) 사이에는 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하는 광반사막(214)이 배치되어 있다. 더하여, 제 1 집광부재(255), 제 2 집광부재(256) 및 제 3 집광부재(257)와 투명 제 2 전극(21) 사이에는 제 2 편광 필름(23)이 배치되어 있고, 나아가서는 제 1 집광부재(255), 제 2 집광부재(256) 및 제 3 집광부재(257)와 제 2 편광 필름(23) 사이에는 평활화막(215)이 배치되어 있지만, 평활화막(215)을 생략하고, 제 1 집광부재(255), 제 2 집광부재(256) 및 제 3 집광부재(257)와 제 2 편광 필름(23) 사이에 공간을 남겨도 좋다.
실시예 5, 또는 후술하는 실시예 6 내지 실시예 8에서는 액정 재료(240, 340)는 그 제어 모드가 IPS 모드나 VA 모드라는 광시야각 특성을 갖는 제어 모드인 재료로 이루어진다.
이상의 점을 제외하고, 실시예 5의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 구성, 구조는 실시예 1의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 제 1 기판(10)의 제 1면(10A)에 제 1 편광 필름(13)을 배치하여도 좋다.
실시예 5의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 컬러 액정 표시 장치의 작동시, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 기판(20), 광반사막(214), 제 1 원색광 통과 영역(251), 제 1 집광부재(255), 평활화막(215), 제 2 편광 필름(23), 제 1 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(240), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 1 액정 셀), 제 1 편광 필름(13), 제 1 기판(10)을 통과하고, 제 1 원색광(청색광)인 채로 출사된다. 또한, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 기판(20), 광반사막(214), 제 2 원색 발광 영역(252), 제 2 집광부재(256), 평활화막(215), 제 2 편광 필름(23), 제 2 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(240), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 2 액정 셀), 제 1 편광 필름(13), 제 1 기판(10)을 통과하고, 제 2 원색광(녹색광)으로서 출사된다. 나아가서는 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 기판(20), 광반사막(214), 제 3 원색 발광 영역(253), 제 3 집광부재(257), 평활화막(215), 제 2 편광 필름(23), 제 3 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(240), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 3 액정 셀), 제 1 편광 필름(13), 제 1 기판(10)을 통과하고, 제 3 원색광(적색광)으로서 출사된다. 그리고, 이상의 결과로서, 관찰자는 컬러 액정 표시 장치에서의 화상으로서 인식할 수 있다.
실시예 5의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 2 원색 발광 영역(252)은 제 2 서브픽셀에 대응한 제 2 기판(20)의 제 1면(20A)의 부분과 투명 제 2 전극(21)의 부분 사이에 배치되어 있고, 제 3 원색 발광 영역(253)은 제 3 서브픽셀에 대응한 제 2 기판(20)의 제 1면(20A)의 부분과 투명 제 2 전극(21)의 부분 사이에 배치되어 있고, 게다가, 제 2 집광부재(256)가 제 2 원색 발광 영역(252)과 투명 제 2 전극(21) 사이에 배치되어 있고, 제 3 집광부재(257)가 제 3 원색 발광 영역(253)과 투명 제 2 전극(21) 사이에 배치되어 있다. 그러므로, 제 2 원색 발광 영역(252)이나 제 3 원색 발광 영역(253)으로부터 출사한 광이 대응하는 서브픽셀(액정 셀)에 인접한 서브픽셀(액정 셀)에 입사한다는 광학적 크로스토크가 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
실시예 5의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서의 컬러 액정 표시 장치는 예를 들면, 이하의 방법으로 제작할 수 있다.
[공정-500]
실시예 1의 [공정-100]과 마찬가지로 하여, 단, 제 2 기판(20)의 제 1면(20A)상에 배치된 광반사막(214)의 소망하는 영역의 위에 광흡수층(254)을 형성하고, 뒤이어, 광흡수층(254)에 덮혀 있지 않은 광반사막(214)의 영역의 위에 제 2 원색 발광 영역(252) 및 제 3 원색 발광 영역(253)을 형성하다. 또한, 광흡수 층(254)에 둘러싸여 있는 제 1 원색광 통과 영역(251)의 부분을 그대로로 하여도 좋고, 투명한 수지로 충전하여도 좋다.
[공정-510]
그 후, 제 1 원색광 통과 영역(251), 제 2 원색 발광 영역(252) 및 제 3 원색 발광 영역(253)상에 제 1 집광부재(255), 제 2 집광부재(256) 및 제 3 집광부재(257)를 접합하고, 또한, 그 위에 평활화막(215)을 접합한다.
[공정-520]
뒤이어, 평활화막(215)상에 제 2 편광 필름(23)을 접합하고, 제 2 편광 필름(23)상에 주지의 방법으로 TFT로 이루어지는 스위칭 소자(도시 생략)를 형성하고, 전체면을 덮는 절연막(도시 생략)을 형성한 후, 절연막상에 투명 제 2 전극(21)을 형성하고, 투명 제 2 전극(21)상에 제 2 배향막(22)을 형성한 후, 제 2 배향막(22)에 배향 처리를 시행한다. 이렇게 하여, 리어 패널을 얻을 수 있지만, 이러한 리어 패널의 제조 프로세스는 기본적으로, 주지의 제조 프로세스의 응용으로 할 수 있다.
[공정-530]
한편, 제 1 기판(10)의 제 1면(10A)에 제 1 편광 필름(13)을 접합하고, 제 1 편광 필름(13)상에 투명 제 1 전극(11)을 형성한 후, 투명 제 1 전극(11)상에 제 1 배향막(12)을 형성하고, 뒤이어, 제 1 배향막(12)에 배향 처리를 시행한다. 이렇게 하여, 프런트 패널을 얻을 수 있지만, 이러한 프런트 패널의 제조 프로세스는 주지의 제조 프로세스로 할 수 있다.
[공정-540]
그 후, 주지의 방법에 의거하여, 프런트 패널, 리어 패널, 액정 재료, 실 재료(밀봉재) 등을 이용하여 컬러 액정 표시 장치를 조립한다. 뒤이어, 컬러 액정 표시 장치와 면형상 광원 장치를 주지의 방법에 의거하여 조립한다.
[실시예 6]
실시예 6은 실시예 5의 변형이다. 모식적인 일부 단면도를 도 7에 도시하는 바와 같이, 실시예 6의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 1 기판(10)의 제 1면(10A)과 투명 제 1 전극(11) 사이에는 컬러 필터(258)가 배치되어 있다.
실시예 6의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 컬러 액정 표시 장치의 작동시, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 기판(20), 광반사막(214), 제 1 원색광 통과 영역(251), 제 1 집광부재(255), 평활화막(215), 제 2 편광 필름(23), 제 1 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(240), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 1 액정 셀), 컬러 필터(258), 제 1 기판(10), 제 1 편광 필름(13)을 통과하고, 제 1 원색광(청색광)인 채로 출사된다. 또한, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 기판(20), 광반사막(214), 제 2 원색 발광 영역(252), 제 2 집광부재(256), 평활화막(215), 제 2 편광 필름(23), 제 2 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(240), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 2 액정 셀), 컬러 필터(258), 제 1 기판(10), 제 1 편광 필름(13)을 통과하고, 제 2 원색광(녹색광)으로서 출사된다. 나아가서는 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 2 기 판(20), 광반사막(214), 제 3 원색 발광 영역(253), 제 3 집광부재(257), 평활화막(215), 제 2 편광 필름(23), 제 3 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(240), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 3 액정 셀), 컬러 필터(258), 제 1 기판(10), 제 1 편광 필름(13)을 통과하고, 제 3 원색광(적색광)으로서 출사된다. 그리고, 이상의 결과로서, 관찰자는 컬러 액정 표시 장치에서의 화상으로서 인식할 수 있다.
이상의 점을 제외하고, 실시예 6의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 구성, 구조는 실시예 5의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도시한 실시예 6의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 컬러 액정 표시 장치에 있어서, 제 1 기판(10)의 제 2면(10B)에 제 1 편광 필름(13)을 접합하고 있다. 또한, 제 1 기판(10)의 제 1면(10A)에 제 1 편광 필름(13)을 배치하여도 좋다.
[실시예 7]
실시예 7은 본 발명의 제 4의 양태에 관한 컬러 액정 표시 장치 조립체에 관한 것이다. 실시예 7의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 리어 패널과 면형상 광원 장치(60) 사이에 배치되고, 리어 패널에 대향한 제 1면(330A), 및, 면형상 광원 장치(60)에 대향한 제 2면(330B)을 갖는 제 3 기판(330)을 또한 구비하고 있다.
실시예 7의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서도, 광원은 제 1 원색, 제 2 원색 및 제 3 원색으로 구성된 광의 삼원색 내의 제 1 원색에 상당하는 제 1 원색광(청색광)을 출사한다. 그리고, 모식적인 일부 단면도를 도 8에 도시하는 바와 같 이, 실시예 7의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서도, 제 1 원색광 통과 영역(351), 제 2 원색 발광 영역(352), 및, 제 3 원색 발광 영역(353)을 구비하고 있다. 여기서, 제 2 원색 발광 영역(352)은 제 2 서브픽셀에 대응한 제 3 기판(330)의 제 1면(330A)의 부분과 제 2 기판(20)의 제 2면(20B)의 부분 사이에 배치되고, 제 2 원색(녹색)에 상당하는 제 2 원색광(녹색광)을 발광하는 제 2 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)에 의해 여기되어 제 2 원색광(녹색광)을 발광하고, 제 2 서브픽셀을 조명한다. 또한, 제 3 원색 발광 영역(353)은 제 3 서브픽셀에 대응한 제 3 기판(330)의 제 1면(330A)의 부분과 제 2 기판(20)의 제 2면(20B)의 부분 사이에 배치되고, 제 3 원색(적색)에 상당하는 제 3 원색광(적색광)을 발광하는 제 3 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)에 의해 여기되어 제 3 원색광(적색광)을 발광하고, 제 3 서브픽셀을 조명한다. 제 1 원색광 통과 영역(351)은 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)을 제 1 서브픽셀에 통과시키는 영역이다. 제 2 원색 발광 영역(352)과 제 3 원색 발광 영역(353) 사이의 영역, 제 1 원색광 통과 영역(351)과 제 2 원색 발광 영역(352) 사이의 영역, 제 1 원색광 통과 영역(351)과 제 3 원색 발광 영역(353) 사이의 영역에는 광흡수층(블랙 매트릭스)(354)이 형성되어 있다.
그리고, 실시예 7에서는 제 3 기판(330)의 제 1면(330A)과 제 2 기판(20)의 제 2면(20B) 사이에 배치되고, 제 2 원색 발광 영역(352)에서 발광한 제 2 원색광(녹색광)을 제 2 서브픽셀에 집광하는 제 2 집광부재(356), 및, 제 3 기판(330)의 제 1면(330A)과 제 2 기판(20)의 제 2면(20B) 사이에 배치되고, 제 3 원색 발광 영 역(353)에서 발광한 제 3 원색광(적색광)을 제 3 서브픽셀에 집광하는 제 3 집광부재(357)를 구비하고 있다.
실시예 7에서는 나아가서는 제 3 기판(330)의 제 1면(330A)과 제 2 기판(20)의 제 2면(20B) 사이에 배치되고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광을 제 1 서브픽셀에 집광하는(즉, 제 1 원색광 통과 영역(351)을 통과한 제 1 원색광을 제 1 서브픽셀에 집광하는) 제 1 집광부재(355)를 또한 구비하고 있다. 또한, 제 1 집광부재(355), 제 2 집광부재(356) 및 제 3 집광부재(357)는 실시예 1과 마찬가지로, 굴절율분포형 렌즈가 다수 배열되어 이루어지는 렌즈 어레이가 일체화되어 이루어진다.
실시예 7의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 1 원색광 통과 영역(351), 제 2 원색 발광 영역(352) 및 제 3 원색 발광 영역(353)과 제 3 기판(330)의 제 1면(330A) 사이에는 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하는 광반사막(314)이 배치되어 있다. 더하여, 제 1 집광부재(355), 제 2 집광부재(356) 및 제 3 집광부재(357)와 제 2 기판(20)의 제 2면(20B) 사이에는 제 2 편광 필름(23)이 배치되어 있고, 나아가서는 제 1 집광부재(355), 제 2 집광부재(356) 및 제 3 집광부재(357)와 제 2 편광 필름(23) 사이에는 평활화막(315)이 배치되어 있지만, 평활화막(315)을 생략하고, 제 1 집광부재(355), 제 2 집광부재(356) 및 제 3 집광부재(357)와 제 2 편광 필름(23) 사이에 공간을 남겨도 좋다. 경우에 따라서는 평활화막(315), 제 1 집광부재(355), 제 2 집광부재(356) 및 제 3 집광부재(357)를 생략하고, 제 1 원색광 통과 영역(351), 제 2 원색 발광 영역(352) 및 제 3 원색 발 광 영역(353) 등이, 제 2 편광 필름(23)과, 직접, 접하는 구성, 구조로 할 수도 있다.
실시예 7에서는 제 2 기판(20)의 두께를 0.1㎜로 하였다.
이상의 점을 제외하고, 실시예 7의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 구성, 구조는 실시예 1, 실시예 3, 실시예 5의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 제 1 기판(10)의 제 1면(10A)에 제 1 편광 필름(13)을 배치하여도 좋다.
실시예 7의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 컬러 액정 표시 장치의 작동시, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 3 기판(330), 광반사막(314), 제 1 원색광 통과 영역(351), 제 1 집광부재(355), 평활화막(315), 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 1 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(340), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 1 액정 셀), 제 1 편광 필름(13), 제 1 기판(10)을 통과하고, 제 1 원색광(청색광)인 채로 출사된다. 또한, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 3 기판(330), 광반사막(314), 제 2 원색 발광 영역(352), 제 2 집광부재(356), 평활화막(315), 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 2 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(340), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 2 액정 셀), 제 1 편광 필름(13), 제 1 기판(10)을 통과하고, 제 2 원색광(녹색광)으로서 출사된다. 나아가서는 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 3 기판(330), 광반사막(314), 제 3 원색 발광 영역(353), 제 3 집광부재(357), 평활화 막(315), 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 3 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(340), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 3 액정 셀), 제 1 편광 필름(13), 제 1 기판(10)을 통과하고, 제 3 원색광(적색광)으로서 출사된다. 그리고, 이상의 결과로서, 관찰자는 컬러 액정 표시 장치에서의 화상으로서 인식할 수 있다.
실시예 7의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서, 제 2 원색 발광 영역(352)은 제 2 서브픽셀에 대응한 제 3 기판(330)의 제 1면(330A)의 부분과 제 2 기판(20)의 제 2면(20B)의 부분 사이에 배치되어 있고, 제 3 원색 발광 영역(353)은 제 3 서브픽셀에 대응한 제 3 기판(330)의 제 1면(330A)의 부분과 제 2 기판(20)의 제 2면(20B)의 부분 사이에 배치되어 있고, 게다가, 제 2 집광부재(356)가 제 3 기판(330)의 제 1면(330A)과 제 2 기판(20)의 제 2면(20B) 사이에 배치되어 있고, 제 3 집광부재(357)가 제 3 기판(330)의 제 1면(330A)과 제 2 기판(20)의 제 2면(20B) 사이에 배치되어 있다. 그러므로, 제 2 원색 발광 영역(352)나 제 3 원색 발광 영역(353)으로부터 출사한 광이 대응하는 서브픽셀(액정 셀)에 인접한 서브픽셀(액정 셀)에 입사한다는 광학적 크로스토크가 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
실시예 7의 컬러 액정 표시 장치 조립체에 있어서의 컬러 액정 표시 장치는 예를 들면, 이하의 방법으로 제작할 수 있다.
[공정-700]
실시예 5의 [공정-530]과 마찬가지로 하여, 프런트 패널을 주지의 프로세스 로 제조한다. 한편, 실시예 1의 [공정-130]과 마찬가지로 하여, 리어 패널을 주지의 프로세스로 제조한다.
[공정-710]
한편, 제 3 기판(330)의 제 1면(330A)상에 배치된 광반사막(314)의 소망하는 영역의 위에 광흡수층(354)을 형성하고, 뒤이어, 광흡수층(354)에 덮혀 있지 않은 광반사막(314)의 영역의 위에 제 2 원색 발광 영역(352) 및 제 3 원색 발광 영역(353)을 형성한다. 그 후, 제 1 원색광 통과 영역(351), 제 2 원색 발광 영역(352) 및 제 3 원색 발광 영역(353)상에 제 1 집광부재(355), 제 2 집광부재(356) 및 제 3 집광부재(357)를 접합하고, 또한, 그 위에 평활화막(315)을 접합하다. 또한, 광흡수층(354)에 둘러싸여 있는 제 1 원색광 통과 영역(351)의 부분을 그대로로 하여도 좋고, 투명한 수지로 충전하여도 좋다.
[공정-720]
그 후, 제 2 기판(20)의 제 2면(20B)에 접합되어 있는 제 2 편광 필름(23)과 평활화막(315)을 접합함으로써, 리어 패널과 제 3 기판(330)을 조립한다. 그리고, 주지의 방법에 의거하여, 프런트 패널, 리어 패널, 액정 재료, 실 재료(밀봉재) 등을 이용하여 컬러 액정 표시 장치를 조립한다. 뒤이어, 컬러 액정 표시 장치와 면형상 광원 장치를 주지의 방법에 의거하여 조립한다.
[실시예 8]
실시예 8은 실시예 7의 변형이다. 모식적인 일부 단면도를 도 9에 도시하는 바와 같이, 실시예 8의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 제 1 기판(10)의 제 1 면(10A)과 투명 제 1 전극(11) 사이에는 컬러 필터(358)가 배치되어 있다.
이상의 점을 제외하고, 실시예 8의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 구성, 구조는 실시예 7의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 제 1 기판(10)의 제 1면(10A)에 제 1 편광 필름(13)을 배치하여도 좋다.
실시예 8의 컬러 액정 표시 장치 조립체에서는 컬러 액정 표시 장치의 작동시, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 3 기판(330), 광반사막(314), 제 1 원색광 통과 영역(351), 제 1 집광부재(355), 평활화막(315), 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 1 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(340), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 1 액정 셀), 컬러 필터(358), 제 1 기판(10), 제 1 편광 필름(13)을 통과하고, 제 1 원색광(청색광)인 채로 출사된다. 또한, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 3 기판(330), 광반사막(314), 제 2 원색 발광 영역(352), 제 2 집광부재(356), 평활화막(315), 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 2 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(340), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 2 액정 셀), 컬러 필터(358), 제 1 기판(10), 제 1 편광 필름(13)을 통과하고, 제 2 원색광(녹색광)으로서 출사된다. 나아가서는 광원으로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)은 제 3 기판(330), 광반사막(314), 제 3 원색 발광 영역(353), 제 3 집광부재(357), 평활화막(315), 제 2 편광 필름(23), 제 2 기판(20), 제 3 서브픽셀(투명 제 2 전극(21), 제 2 배향막(22), 액정 재료(340), 제 1 배향막(12), 투명 제 1 전극(11)으로 구성된 제 3 액정 셀), 컬러 필터(358), 제 1 기판(10), 제 1 편광 필름(13)을 통과하고, 제 3 원색광(적색광)으로서 출사된다. 그리고, 이상의 결과로서, 관찰자는 컬러 액정 표시 장치에서의 화상으로서 인식할 수 있다.
또한, 실시예 8에서도, 평활화막(315)을 생략하고, 제 1 집광부재(355), 제 2 집광부재(356) 및 제 3 집광부재(357)와 제 2 편광 필름(23) 사이에 공간을 남겨도 좋고, 또는 평활화막(315), 제 1 집광부재(355), 제 2 집광부재(356) 및 제 3 집광부재(357)를 생략하고, 제 1 원색광 통과 영역(351), 제 2 원색 발광 영역(352) 및 제 3 원색 발광 영역(353) 등이, 제 2 편광 필름(23)과, 직접, 접하는 구성, 구조로 할 수도 있다.
실시예 1 내지 실시예 8에서는 면형상 광원 장치(60)로서, 도 17의 (A)에 도시한 종래의 직하형의 면형상 광원 장치를 채용하여도 좋고, 이하에 설명한 분할 구동 방식(부분 구동 방식)의 면형상 광원 장치(420)를 채용하여도 좋다.
분할 구동 방식의 면형상 광원 장치는 컬러 액정 표시 장치의 표시 영역을 P×Q개의 가상의 표시 영역 유닛으로 분할하였다고 상정한 때의 이들의 P×Q개의 표시 영역 유닛에 대응한 P×Q개의 면형상 광원 유닛으로 이루어지고, P×Q개의 면형상 광원 유닛의 발광 상태는 개별적으로 제어된다.
도 10에 개념도를 도시하는 바와 같이, 컬러 액정 표시 장치(410)는 제 1의 방향에 따라 M0개, 제 2의 방향에 따라 N0개의, 합계 M0×N0개의 픽셀이 2차원 매트 릭스형상으로 배열된 표시 영역(411)을 구비하고 있다. 여기서, 표시 영역(411)을 P×Q개의 가상의 표시 영역 유닛(412)으로 분할하였다고 상정한다. 각 표시 영역 유닛(412)은 복수의 픽셀로 구성되어 있다. 구체적으로는 예를 들면, 화상 표시용 해상도로서 HD-TV 규격을 충족시키는 것이고, 2차원 매트릭스형상으로 배열된 픽셀(화소)의 수(M0×N0)를 (M0, N0)로 표기한 때, 예를 들면, (1920, 1080)이다. 또한, 2차원 매트릭스형상으로 배열된 픽셀로 구성된 표시 영역(411)(도 10에서, 1점쇄선으로 도시한다)이 P×Q개의 가상의 표시 영역 유닛(412)(경계를 점선으로 도시한다)으로 분할되어 있다. (P, Q)의 값은 예를 들면, (19, 12)이다. 단, 도면의 간소화를 위해, 도 10에서의 표시 영역 유닛(412)(및, 후술하는 면형상 광원 유닛(422))의 수는 상기 값과 다르다. 각 표시 영역 유닛(412)은 복수(M×N)의 픽셀로 구성되어 있고, 하나의 표시 영역 유닛(412)을 구성하는 픽셀의 수는 예를 들면, 약 1만이다. 각 픽셀은 각각이 다른 색을 발광하는 복수의 서브픽셀을 1조로 하여 구성되어 있다. 보다 구체적으로는 각 픽셀(화소)은 제 1 서브픽셀(청색 발광 서브픽셀, 서브픽셀[B]), 제 2 서브픽셀(녹색 발광 서브픽셀, 서브픽셀[G]), 및, 제 3 서브픽셀(적색 발광 서브픽셀, 서브픽셀[R])의 3종의 서브픽셀(부(副)화소)로 구성되어 있다. 상기 컬러 액정 표시 장치(410)는 선순차(線順次) 구동된다. 보다 구체적으로는 컬러 액정 표시 장치(410)는 매트릭스형상으로 교차하는 주사 전극(제 1의 방향에 따라 늘어나고 있다)과 데이터 전극(제 2의 방향에 따라 늘어나고 있다)을 가지며, 주사 전극에 주사 신호를 입력하여 주사 전극을 선택, 주사하고, 데이터 전극에 입력된 데이터 신호(제어 신호에 의거한 신호이다)에 의거하여 화상을 표시시켜서, 1화면을 구성한다.
컬러 액정 표시 장치(410)는 구체적으로는 실시예 1 내지 실시예 8 또는 그 변형례에서 설명한 구조를 갖는다.
직하형의 면형상 광원 장치(백라이트)(420)는 P×Q개의 가상의 표시 영역 유닛(412)에 대응한 P×Q개의 면형상 광원 유닛(422)으로 이루어지고, 각 면형상 광원 유닛(422)은 면형상 광원 유닛(422)에 대응하는 표시 영역 유닛(412)을 배면으로부터 조명한다. 면형상 광원 유닛(422)에 구비된 광원은 개별적으로 제어된다. 단, 면형상 광원 유닛(422)의 광원휘도는 다른 면형상 광원 유닛(422)에 구비된 광원의 발광 상태 등에 의한 영향을 받지 않는다. 또한, 컬러 액정 표시 장치(410)의 하방에 면형상 광원 장치(420)가 위치하고 있지만, 도 10에서는 컬러 액정 표시 장치(410)와 면형상 광원 장치(420)를 제각기 표시하였다. 면형상 광원 장치(420)에서의 면형상 광원 유닛(422) 등의 배치, 배열 상태를 도 12의 (A)에 모식적으로 도시하고, 컬러 액정 표시 장치(410) 및 면형상 광원 장치(420)로 이루어지는 컬러 액정 표시 장치 조립체의 모식적인 일부 단면도를 도 12의 (B)에 도시한다. 광원은 펄스폭 변조(PWM) 제어 방식에 의거하여 구동되는 발광 다이오드(423)로 이루어진다. 면형상 광원 유닛(422)의 휘도의 증감은 면형상 광원 유닛(422)을 구성하는 발광 다이오드(423)의 펄스폭 변조 제어에서의 듀티비의 증감 제어에 의해 행한다.
도 12의 (B)에 컬러 액정 표시 장치 조립체의 모식적인 일부 단면도를 도시하는 바와 같이, 면형상 광원 장치(420)는 외측 프레임(433)과 내측 프레임(434)을 구비한 몸체(431)로 구성되어 있다. 그리고, 컬러 액정 표시 장치(410)의 단부는 외측 프레임(433)과 내측 프레임(434)에 의해, 스페이서(435A, 435B)를 통하여 끼워 넣어지도록 지지되어 있다. 외측 프레임(433)과 내측 프레임(434) 사이에는 가이드 부재(436)이 배치되어 있고, 외측 프레임(433)과 내측 프레임(434)에 의해 끼워 넣어진 컬러 액정 표시 장치(410)가 어긋나지 않는 구조로 되어 있다. 몸체(431)의 내부로서 상부에는 광확산판(441)이, 스페이서(435C), 브래킷 부재(437)을 통하여, 내측 프레임(434)에 부착되어 있다. 광확산판(441)의 위에는 확산 시트(442), 프리즘 시트(443), 편광 변환 시트(444)라는 광학 기능 시트군이 적층되어 있다.
몸체(431)의 내부로서 하부에는 반사 시트(445)가 구비되어 있다. 여기서, 상기 반사 시트(445)는 그 반사면이 광확산판(441)과 대향하도록 배치되고, 몸체(431)의 저면(432A)에 도시하지 않는 부착용 부재를 통하여 부착되어 있다. 반사 시트(445)는 예를 들면, 시트 기재상에, 백색 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(MCPET)이나 은 반사막, 저굴절율막, 고굴절율막을 차례로 적층된 구조를 갖는 은증 반사막으로 구성할 수 있다. 반사 시트(445)는 발광 다이오드(423)로부터 출사된 광이나, 몸체(431)의 측면(432B), 또는 도 12의 (A)에 도시하는 격벽(421)에 의해 반사된 광을 반사한다. 이렇게 하여, 확산 영역(51, 151) 또는 제 1 원색광 통과 영역(251, 351), 제 2 원색 발광 영역(52, 152, 252, 352), 제 3 원색 발광 영역(53, 153, 253, 353)을 조명하는 발광 다이오드(423)로부터 출사된 제 1 원색광(청색광)을 조명광으로서 이용한다. 상기 조명광은 면형상 광원 유닛(422)으로부 터 광확산판(441)을 통하여 출사되고, 확산 시트(442), 프리즘 시트(443), 편광 변환 시트(444)라는 광학 기능 시트군을 통과하고, 컬러 액정 표시 장치(410)를 배면으로부터 조명한다.
몸체(431)의 저면(432A) 부근에는 광센서인 포토 다이오드(424)가 배치되어 있다. 여기서, 1개의 면형상 광원 유닛(422)에 하나의 광센서(포토 다이오드(424))가 배치되어 있다. 광센서인 포토 다이오드(424)에 의해, 발광 다이오드(423)의 휘도 및색도가 측정된다.
도 10 및 도 11에 도시하는 바와 같이, 외부(디스플레이 회로)로부터의 구동 신호에 의거하여 면형상 광원 장치(420) 및 컬러 액정 표시 장치(410)를 구동하기 위한 구동 회로는 펄스폭 변조 제어 방식에 의거하여, 면형상 광원 장치(420)를 구성하는 발광 다이오드(423)의 온/오프 제어를 행하는 면형상 광원 장치 제어 회로(450) 및 면형상 광원 유닛 구동 회로(460), 및, 액정 표시 장치 구동 회로(470)로 구성되어 있다.
면형상 광원 장치 제어 회로(450)는 연산 회로(451) 및 기억 장치(메모리)(452)로 구성되어 있다. 한편, 면형상 광원 유닛 구동 회로(460)는 연산 회로(461), 기억 장치(메모리)(462), LED 구동 회로(463), 포토 다이오드 제어 회로(464), FET로 이루어지는 스위칭 소자(465), 발광 다이오드 구동 전원(정전류원)(466)으로 구성되어 있다. 면형상 광원 장치 제어 회로(450) 및 면형상 광원 유닛 구동 회로(460)를 구성하는 이들의 회로 등은 주지의 회로 등으로 할 수 있다. 한편, 컬러 액정 표시 장치(410)를 구동하기 위한 액정 표시 장치 구동 회로(470) 는 타이밍 컨트롤러(471)라는 주지의 회로로 구성되어 있다. 컬러 액정 표시 장치(410)에는 액정 셀을 구성하는 TFT로 이루어지는 스위칭 소자를 구동하기 위한 게이트·드라이버, 소스·드라이버 등(이들은 도시 생략)이 구비되어 있다.
그리고, 어떤 화상 표시 프레임에 있어서의 발광 다이오드(423)의 발광 상태는 포토 다이오드(424)에 의해 측정되고, 포토 다이오드(424)로부터의 출력은 포토 다이오드 제어 회로(464)에 입력되고, 포토 다이오드 제어 회로(464), 연산 회로(461)에서, 발광 다이오드(423)의 예를 들면 휘도 및 색도로서의 데이터(신호)로 되고, 이러한 데이터가 LED 구동 회로(463)에 보내지고, 다음의 화상 표시 프레임에 있어서의 발광 다이오드(423)의 발광 상태가 제어된다는 피드백 기구가 형성된다.
발광 다이오드(423)의 하류에는 전류 검출용의 저항체(r)가, 발광 다이오드(423)와 직렬로 삽입되어 있고, 저항체(r)를 흐르는 전류가 전압으로 변환되고, 저항체(r)에 있어서의 전압 강하가 소정의 값이 되도록, LED 구동 회로(463)의 제어하에, 발광 다이오드 구동 전원(466)의 동작이 제어된다. 여기서, 도 11에는 발광 다이오드 구동 전원(정전류원)(466)을 하나로 묘사하고 있지만, 실제로는 발광 다이오드(423)의 각각을 구동하기 위한 발광 다이오드 구동 전원(466)이 배치되어 있다. 또한, 도 11에는 3조의 면형상 광원 유닛(422)을 도시하고 있다. 도 11에서는 하나의 면형상 광원 유닛(422)에는 하나의 발광 다이오드(423)가 구비되어 있는 구성을 도시하였지만, 하나의 면형상 광원 유닛(422)을 구성하는 발광 다이오드(423)의 개수는 하나로 한정되지 않는다. 발광 다이오드(423)로부터는 제 1 원색 에 상당하는 제 1 원색광(청색광)이 출사된다.
2차원 매트릭스형상으로 배열된 픽셀로 구성된 표시 영역(411)이 P×Q개의 표시 영역 유닛으로 분할되어 있지만, 상기 상태를, 「행」 및 「열」로 표현하면, Q행×P열의 표시 영역 유닛으로 분할되어 있다고 말할 수 있다. 또한, 표시 영역 유닛(412)은 복수(M×N)의 픽셀로 구성되어 있지만, 상기 상태를, 「행」 및 「열」로 표현하면, N행×M열의 픽셀로 구성되어 있다고 말할 수 있다. 나아가서는 제 3 서브픽셀(서브픽셀[R]), 제 2 발광 서브픽셀(서브픽셀[G]), 및, 제 1 발광 서브픽셀(서브픽셀[B])을 일괄하여 종합하여 『서브픽셀[R, G, B]』이라고 부르는 경우가 있고, 서브픽셀[R, G, B]의 동작의 제어(구체적으로는 예를 들면, 광투과율(개구율)의 제어)을 위해 서브픽셀[R, G, B]에 입력되는 제 3 서브픽셀·제어 신호, 제 2 서브픽셀·제어 신호, 및, 제 1 서브픽셀·제어 신호를 일괄하여 종합하여 『제어 신호[R, G, B]』라고 부르는 경우가 있고, 표시 영역 유닛을 구성하는 서브픽셀[R, G, B]을 구동하기 위해 구동 회로에 외부에서 입력되는 제 3 서브픽셀·구동 신호, 제 2 서브픽셀·구동 신호, 및, 제 1 서브픽셀·구동 신호를 일괄하여 종합하여 『구동 신호[R, G, B]』라고 부르는 경우가 있다.
각 픽셀은 전술한 바와 같이, 제 3 서브픽셀(서브픽셀[R]), 제 2 서브픽셀(서브픽셀[G]), 및, 제 1 서브픽셀(서브픽셀[B])의 3종의 서브픽셀을 1조으로 하여 구성되어 있다. 이하의 실시예의 설명에서는 서브픽셀[R, G, B]의 각각의 휘도의 제어(계조 제어)를 8비트 제어로 하고, 0 내지 255의 28단계로 행한다고 한다. 따라 서, 각 표시 영역 유닛(412)을 구성하는 각 픽셀에 있어서의 서브픽셀[R, G, B]의 각각을 구동하기 위해 액정 표시 장치 구동 회로(470)에 입력되는 구동 신호[R, G, B]의 값(xR, xG, xB)의 각각은 28단계의 값을 취한다. 또한, 각 면형상 광원 유닛을 구성하는 발광 다이오드(423)의 각각의 발광 시간을 제어하기 위한 펄스폭 변조 출력 신호의 값(PS)도, 0 내지 255의 28단계의 값을 취한다. 단, 이것으로 한정하는 것이 아니고, 예를 들면, 10비트 제어로 하고, 0 내지 1023의 210단계로 행할 수도 있고, 상기 경우에는 8비트의 수치로의 표현을 예를 들면 4배하면 좋다.
픽셀의 각각에, 픽셀의 각각의 광투과율(Lt)을 제어하는 제어 신호가 구동 회로로부터 공급된다. 구체적으로는 서브픽셀[R, G, B]의 각각에, 서브픽셀[R, G, B]의 각각의 광투과율(Lt)을 제어하는 제어 신호[R, G, B]가 액정 표시 장치 구동 회로(470)으로부터 공급된다. 즉, 액정 표시 장치 구동 회로(470)에서는 입력된 구동 신호[R, G, B]로부터 제어 신호[R, G, B]가 생성되고, 상기 제어 신호[R, G, B]가 서브픽셀[R, G, B]에 공급(출력)된다. 또한, 면형상 광원 유닛(422)의 휘도인 광원휘도(Y2)를 1화상 표시 프레임마다 변화시키기 때문에, 제어 신호[R, G, B]는 예를 들면, 구동 신호[R, G, B]의 값(xR, xG, xB)를 2.2승한 값에 대해, 광원휘도(Y2)의 변화에 의거한 보정(보상)을 행한 값(XR-corr, XG-corr, XB-corr)을 갖는다. 그리고, 액정 표시 장치 구동 회로(470)를 구성하는 타이밍 컨트롤러(471)로부터, 컬러 액정 표시 장치(410)의 게이트·드라이버 및 소스·드라이버에, 제어 신호[R, G, B]가 주지의 방법으로 송출되고, 제어 신호[R, G, B]에 의거하여 각 서브픽셀을 구성하는 스위칭 소자가 구동되고, 액정 셀을 구성하는 투명 제 1 전극(11) 및 투명 제 2 전극(21)에 소망하는 전압이 인가됨으로써, 각 서브픽셀의 광투과율(개구율)(Lt)이 제어된다. 여기서, 제어 신호[R, G, B]의 값(XR-corr, XG-corr, XB-corr)이 클수록, 서브픽셀[R, G, B]의 광투과율(개구율)(Lt)이 높아지고, 서브픽셀[R, G, B]에 대응하는 표시 영역 부분의 휘도(표시휘도(y))의 치가 높아진다. 즉, 서브픽셀[R, G, B]를 통과한 광에 의해 구성되는 화상(통상, 일종, 점상(點狀)이다)은 밝다.
표시휘도(y) 및 광원휘도(Y2)의 제어는 컬러 액정 표시 장치(410)의 화상 표시에 있어서의 1화상 표시 프레임마다, 표시 영역 유닛마다, 면형상 광원 유닛마다 행하여진다. 또한, 1화상 표시 프레임 내에 있어서의 컬러 액정 표시 장치(410)의 동작과 면형상 광원 장치(420)의 동작은 동기시켜진다. 또한, 구동 회로에 전기 신호로서 1초간에 보내지는 화상 정보의 수(매초 화상)가 프레임 주파수(프레임 레이트)이고, 프레임 주파수의 역수가 프레임 시간(단위 : 초)이다.
이하, 분할 구동 방식의 면형상 광원 장치의 구동 방법을 도 10, 도 11 및 도 13을 참조하여 설명한다. 또한, 도 13은 분할 구동 방식의 면형상 광원 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
여기서, 픽셀의 각각에, 픽셀의 각각의 광투과율(Lt)을 제어하는 제어 신호가 구동 회로로부터 공급된다. 보다 구체적으로는 각 픽셀을 구성하는 서브픽셀[R, G, B]의 각각에, 서브픽셀[R, G, B]의 각각의 광투과율(Lt)을 제어하는 제어 신호[R, G, B]가 구동 회로(470)으로부터 공급된다. 그리고, 면형상 광원 유닛(422)의 각각에 있어서, 각 표시 영역 유닛(412)을 구성하는 모든 픽셀(서브픽셀[R, G, B])을 구동하기 위해 구동 회로(450, 460, 470)에 입력된 구동 신호[R, G, B]의 값(xR, xG, xB)중의 최대치인 표시 영역 유닛 내·구동 신호 최대치(xU-max)와 동등한 값을 갖는 구동 신호에 상당하는 제어 신호가 픽셀에 공급되었다고 상정한 때의 픽셀(서브픽셀[R, G, B])의 휘도(광투과율·제 1 규정치(Lt1)에 있어서의 표시휘도·제 2 규정치(y2))가 얻어지도록, 상기 표시 영역 유닛(412)에 대응하는 면형상 광원 유닛(422)을 구성하는 광원의 휘도를, 면형상 광원 장치 제어 회로(450) 및 면형상 광원 유닛 구동 회로(460)에 의해 제어한다. 구체적으로는 서브픽셀의 광투과율(개구율)을 광투과율·제 1 규정치(Lt1)로 하였을 때에 표시휘도(y2)가 얻어지도록, 광원휘도(Y2)를 제어하면 좋다(예를 들면, 감소시키면 좋다). 즉, 예를 들면, 이하의 식(A)을 만족하도록, 화상 표시 프레임마다 면형상 광원 유닛(422)의 광원휘도(Y2)를 제어하면 좋다. 또한, Y2≤Y1의 관계에 있다.
Y2·Lt1=Y1·Lt2 … (A)
[스텝-100]
스캔 컨버터 등의 주지의 디스플레이 회로로부터 송출된 1화상 표시 프레임분의 구동 신호[R, G, B] 및 클록 신호(CLK)는 면형상 광원 장치 제어 회로(450) 및 액정 표시 장치 구동 회로(470)에 입력된다(도 10 참조). 또한, 구동 신호[R, G, B]는 예를 들면 촬상관에의 입력 광량을 y'로 하였을 때, 촬상관으로부터의 출력 신호이고, 예를 들면 방송국 등으로부터 출력되고, 픽셀의 광투과율(Lt)을 제어하기 위해 액정 표시 장치 구동 회로(470)에도 입력된 구동 신호이고, 입력 광량(y')의 0.45승의 함수로 나타낼 수 있다. 그리고, 면형상 광원 장치 제어 회로(450)에 입력된 1화상 표시 프레임분의 구동 신호[R, G, B]의 값(xR, xG, xB)은 면형상 광원 장치 제어 회로(450)를 구성하는 기억 장치(메모리)(452)에, 일단 기억된다. 또한, 액정 표시 장치 구동 회로(470)에 입력된 1화상 표시 프레임분의 구동 신호[R, G, B]의 값(xR, xG, xB) 도, 액정 표시 장치 구동 회로(470)를 구성하는 기억 장치(도시 생략)에 일단 기억된다.
[스텝-110]
뒤이어, 면형상 광원 장치 제어 회로(450)을 구성하는 연산 회로(451)에서는 기억 장치(452)에 기억된 구동 신호[R, G, B]의 값을 판독하고, 제(p, ｑ)번째[단, 우선, p=1, ｑ=1]의 표시 영역 유닛(412)에 있어서, 상기 제 (p, ｑ)번째의 표시 영역 유닛(412)을 구성하는 모든 픽셀에 있어서의 서브픽셀[R, G, B]을 구동하기 위한 구동 신호[R, G, B]의 값(xR, xG, xB)중의 최대치인 표시 영역 유닛 내·구동 신호 최대치(xU-max)를, 연산 회로(451)에서 구한다. 그리고, 표시 영역 유닛 내·구동 신호 최대치(xU-max)를, 기억 장치(452)에 기억한다. 상기 스텝을 m=1, 2, …, M, n=1, 2, …, N의 전부에 대해, 즉, M×N개의 픽셀에 대해, 실행한다.
예를 들면, xR가 「110」에 상당하는 값이고, xG가 「150」에 상당하는 값이고, xB가 「50」에 상당하는 값인 경우, xU-max는 「150」에 상당하는 값이다.
이 조작을 (p, ｑ)=(1, 1)부터 (P, Q)까지 반복하고, 모든 표시 영역 유닛(412)에 있어서의 표시 영역 유닛 내·구동 신호 최대치(xU-max)를, 기억 장치(452)에 기억한다.
[스텝-120]
그리고, 표시 영역 유닛 내·구동 신호 최대치(xU-max)와 동등한 값을 갖는 구동 신호[R, G, B]에 상당하는 제어 신호[R, G, B]가 서브픽셀[R, G, B]에 공급되었다고 상정한 때의 휘도(광투과율·제 1 규정치(Lt1)에 있어서의 표시휘도·제 2 규정치(y2))가 면형상 광원 유닛(422)에 의해 얻어지도록, 표시 영역 유닛(412)에 대응하는 면형상 광원 유닛(422)의 광원휘도(Y2)를, 면형상 광원 유닛 구동 회로(460)의 제어하에, 증감한다. 구체적으로는 이하의 식(A)을 만족하도록, 1화상 표시 프레임마다, 1면형상 광원 유닛마다 광원휘도(Y2)를 제어하면 좋다. 보다 구체적으로는 광원휘도 제어 함수(g(xnol-max))인 식(B)에 의거하여 발광 다이오드(423)의 휘도를 제어하고, 또한, 식(A)을 만족하도록 광원휘도(Y2)를 제어하면 좋다. 이와 같은 제어의 개념도를, 도 14의 (A) 및 (B)에 도시한다. 단, 후술하는 바와 같이, 다른 면형상 광원 유닛(422)의 영향에 의거한 보정을 광원휘도(Y2)에 대해, 필요에 응하여 시행하는 것이 바람직하다. 또한, 광원휘도(Y2)의 제어에 관한 이들의 관계, 즉, 표시 영역 유닛 내·구동 신호 최대치(xU-max), 상기 최대치(xU-max)와 동등한 값을 갖는 구동 신호에 상당하는 제어 신호의 값, 이와 같은 제어 신호가 서브픽셀에 공급되었다고 상정한 때의 표시휘도·제 2 규정치(y2), 상기 때의 각 서브픽셀의 광투과율(개구율)[광투과율·제 2 규정치(Lt2)], 각 서브픽셀의 광투과율(개구율)을 광투과율·제 1 규정치(Lt1)로 하였을 때에 표시휘도·제 2 규정치(y2)를 얻을 수 있는 면형상 광원 유닛(422)에 있어서의 휘도 제어 패러미터의 관계 등을 미리 구하여 두고, 기억 장치(452) 등에 기억하여 두면 좋다.
Y2·Lt1=Y1·Lt2 … (A)
g(xnol-max)=a1·(xnol-max)2.2＋a0 … (B)
여기서, 서브픽셀[R, G, B]의 각각을 구동하기 위해 액정 표시 장치 구동 회로(470)에 입력되는 구동 신호(구동 신호[R, G, B])의 최대치를 xmax로 하였을 때, xnol-max≡xU-max/xmax이고, a1, a0은 정수이고, a1＋a0=10<a0<1, 0<a1<1로 나타낼 수 있다. 예를 들면, a1=0.99 a0=0.01로 하면 좋다. 또한, 구동 신호[R, G, B]의 값(xR, xG, xB)의 각각은 28단계의 값을 취하기 때문에, xmax의 값은 「255」에 상당하는 값 이다.
그런데, 면형상 광원 장치(420)에서는 예를 들면, (p, ｑ)=(1, 1)의 면형상 광원 유닛(422)의 휘도 제어를 상정한 경우, 다른 P×Q개의 면형상 광원 유닛(422)으로부터의 영향을 고려할 필요가 있는 경우가 있다. 이와 같은 면형상 광원 유닛(422)이 다른 면형상 광원 유닛(422)누로부터 받는 영향은 각 면형상 광원 유닛(422)의 발광 프로파일에 의해 미리 판명되어 있기 때문에, 역산에 의해 차분을 계산할 수 있고, 그 결과, 보정이 가능하다. 연산의 기본형을 이하에 설명한다.
식(A) 및 식(B)의 요청에 의거한 P×Q개의 면형상 광원 유닛(422)에 요구되는 휘도(광원휘도(Y2))를 행렬[LP×Q]로 나타낸다. 또한, 어떤 면형상 광원 유닛만을 구동하고, 다른 면형상 광원 유닛은 구동하지 않는 때에 얻어지는 어떤 면형상 광원 유닛의 휘도를, P×Q개의 면형상 광원 유닛(422)에 대해 미리 구하여 둔다. 이러한 휘도를 행렬[L'P×Q]로 나타낸다. 나아가서는 보정 계수를 행렬[αP×Q]로 나타낸다. 그러면, 이들의 행렬의 관계는 이하의 식(C-1)으로 나타낼 수 있다. 보정 계수의 행렬[αP×Q]는 미리 구하여 둘 수 있다.
[LP×Q]=[L'P×Q]·[αP×Q] … (C-1)
따라서, 식(C-1)으로부터 행렬[L'P×Q]를 구하면 좋다. 행렬[L'P×Q]은 역행렬의 연산으로부터 구할 수 있다. 즉,
[L'P×Q]=[LP×Q]·[αP×Q]-1 … ((C-2)
를 계산하면 좋다. 그리고, 행렬[L'P×Q]로 표시된 휘도가 얻어지도록, 각 면형상 광원 유닛(422)에 구비된 광원(발광 다이오드(423))을 제어하면 좋고, 구체적으로는 이러한 조작, 처리는 기억 장치(메모리)(462)에 기억된 정보(데이터 테이블)를 이용하여 행하면 좋다. 또한, 발광 다이오드(423)의 제어에서는 행렬[L'P×Q]의 값은 부(負)의 값을 취할 수가 없기 때문에, 연산 결과는 정의 영역에서 멈출 필요가 있음는 말할 것까지도 없다. 따라서, 식(C-2)의 해(解)는 엄밀해가 아니라, 근사해로 되는 경우가 있다.
이와 같이, 면형상 광원 장치 제어 회로(450)을 구성하는 연산 회로(451)에서 얻어진 식(A) 및 식(B)의 값에 의거하여 얻어진 행렬[LP×Q], 보정 계수의 행렬[αP×Q]에 의거하여, 상술한 바와 같이, 면형상 광원 유닛을 단독으로 구동하였다고 상정한 때의 휘도의 행렬[L'P×Q]을 구하고, 나아가서는 기억 장치(452)에 기억된 변환 테이블에 의거하여, 0 내지 255의 범위 내의 대응하는 정수(펄스폭 변조 출력 신호의 값)로 변환한다. 이렇게 하여, 면형상 광원 장치 제어 회로(450)를 구성하는 연산 회로(451)에 있어서, 면형상 광원 유닛(422)에 있어서의 발광 다이오드(423)의 발광 시간을 제어하기 위한 펄스폭 변조 출력 신호의 값(PS)를 얻을 수 있다.
[스텝-130]
다음에, 면형상 광원 장치 제어 회로(450)를 구성하는 연산 회로(451)에서 얻어진 펄스폭 변조 출력 신호의 값(PS)은 면형상 광원 유닛(422)에 대응하여 마련된 면형상 광원 유닛 구동 회로(460)의 기억 장치(462)에 송출되고, 기억 장치(462)에서 기억된다. 또한, 클록 신호(CLK)도 면형상 광원 유닛 구동 회로(460)에 송출된다(도 11 참조).
[스텝-140]
그리고, 펄스폭 변조 출력 신호의 값(PS)에 의거하여, 면형상 광원 유닛(422)을 구성하는 발광 다이오드(423)의 온 시간(tON) 및 오프 시간(tOFF)를 연산 회로(461)는 결정한다. 또한, tON＋tOFF=일정치(tConst)이다. 또한, 발광 다이오드의 펄스폭 변조에 의거한 구동에 있어서의 듀티비는 tON/(tON＋tOFF)=tON/tConst로 나타낼 수 있다.
그리고, 면형상 광원 유닛(422)을 구성하는 발광 다이오드(423)의 온 시간(tON)에 상당하는 신호가 LED 구동 회로(463)에 보내지고, 상기 LED 구동 회로(463)로부터의 온 시간(tON)에 상당하는 신호의 값에 의거하여, 스위칭 소자(465)가 온 시간(tON)만큼 온 상태가 되고, 발광 다이오드 구동 전원(466)으로부터의 LED 구동 전류가 발광 다이오드(423)에 흐르게 된다. 그 결과, 각 발광 다이오드(423)는 1화상 표시 프레임에서, 온 시간(tON)만큼 발광한다. 이렇게 하여, 각 표시 영역 유닛(412)을 소정의 조도로 조명한다.
이렇게 하여 얻어진 상태를, 도 15의 (A) 및 (B)에 실선으로 도시하는데, 도 15의 (A)는 서브픽셀을 구동하기 위해 액정 표시 장치 구동 회로(470)에 입력되는 구동 신호의 값을 2.2승한 값(x'≡x2.2)과 듀티비(=tON/tConst)와의 관계를 모식적으로 도시하는 도면이고, 도 15의 (B)는 서브픽셀의 광투과율(Lt)을 제어하기 위한 제어 신호의 값(X)과 표시휘도(y)와의 관계를 모식적으로 도시하는 도면이다.
[스텝-150]
한편, 액정 표시 장치 구동 회로(470)에 입력된 구동 신호[R, G, B]의 값(xR, xG, xB)은 타이밍 컨트롤러(471)에 보내지고, 타이밍 컨트롤러(471)에서는 입력된 구동 신호[R, G, B]에 상당하는 제어 신호[R, G, B]를, 서브픽셀[R, G, B]에 공급(출력)한다. 액정 표시 장치 구동 회로(470)의 타이밍 컨트롤러(471)에서 생성되고, 액정 표시 장치 구동 회로(470)로부터 서브픽셀[R, G, B]에 공급되는 제어 신호[R, G, B]의 값(XR, XG, XB)과, 구동 신호[R, G, B]의 값(xR, xG, xB)은 이하의 식(D-1), 식(D-2), 식(D-3)의 관계에 있다. 단, b1_R, b0_R, b1_G, b0_G, b1_B, b0_B는 정수이다. 또한, 면형상 광원 유닛(422)의 광원휘도(Y2)를 화상 표시 프레임마다 변화시키기 때문에, 제어 신호[R, G, B]는 기본적으로, 구동 신호[R, G, B]의 값을 2.2승한 값에 대해, 광원휘도(Y2)의 변화에 의거한 보정(보상)을 행한 값을 갖는다. 즉, 1화상 표시 프레임마다 광원휘도(Y2)가 변화하기 때문에, 광원휘도(Y2)(≤Y1)에 있어서 표시휘도·제 2 규정치(y2)가 얻어지도록 제어 신호[R, G, B]의 값(XR, XG, XB)을 결정, 보정(보상)하여, 픽셀 또는 서브픽셀의 광투과율(개구율)(Lt)을 제어하고 있다. 여기서, 식(D-1), 식(D-2), 식(D-3)의 함수(fR, fG, fB)는 이러한 보정(보상)을 행하기 위한 미리 요구된 함수이다.
XR=fR(b1_R·xR2.2＋b0_R) … (D-1)
XG=fG(b1_G·xG2.2＋b0_G) … (D-2)
XB=fB(b1_B·xB2.2＋b0_B) … (D-3)
이렇게 하여, 1화상 표시 프레임에 있어서의 화상 표시 동작이 완료된다.
에지 라이트형(사이드 라이트형)의 면형상 광원 장치를 채용하는 경우, 도 16에 개념도를 도시하는 바와 같이, 예를 들면, 폴리카보네이트 수지로 이루어지는 도광판(510)은 제 1면(저면)(511), 상기 제 1면(511)이와 대향한 제 2면(정상면)(513), 제 1 측면(514), 제 2 측면(515), 제 1 측면(514)과 대향한 제 3 측면(516), 및, 제 2 측면(514)과 대향한 제 4 측면을 갖는다. 도광판의 보다 구체적인 형상은 전체로서, 쐐기 모양의 절두 사각추형상이고, 절두 사각추의 2개의 대향하는 측면이 제 1면(511) 및 제 2면(513)에 상당하고, 절두 사각추의 저면이 제 1 측면(514)에 상당한다. 그리고, 제 1면(511)의 표면부에는 요철부(512)가 마련되어 있다. 도광판(510)에의 제 1 원색광 입사 방향으로서 제 1면(511)과 수직한 가상 평면으로 도광판(510)을 절단한 때의 연속한 요철부의 단면 형상은 삼각형이다. 즉, 제 1면(511)의 표면부에 마련된 요철부(512)는 프리즘형상이다. 도광판(510)의 제 2면(513)은 평활하게 하여도 좋고(즉, 경면으로 하여도 좋고), 확산 효과가 있는 블라스트 잔주름을 마련하여도 좋다(즉, 미세한 요철면으로 할 수도 있다). 도광판(510)의 제 1면(511)에 대향하여 반사부재(520)가 배치되어 있다. 또한, 도광판(510)의 제 2면(513)에 대향하여 컬러 액정 표시 장치가 배치되어 있다. 나아가서는 컬러 액정 표시 장치와 도광판(510)의 제 2면(513) 사이에는 확산 시트(531) 및 프리즘 시트(532)가 배치되어 있다. 광원(500)으로부터 출사된 제 1 원색광은 도광판(510)의 제 1 측면(514)(예를 들면, 절두 사각추의 저면에 상당하는 면)으로부터 도광판(510)에 입사하고, 제 1면(511)의 요철부(512)에 충돌하여 산란되고, 제 1면(511)으로부터 출사하고, 반사부재(520)에서 반사되어, 제 1면(511)에 재차 입사하고, 제 2면(513)으로부터 출사되고, 확산 시트(531) 및 프리즘 시트(532)를 통과하여, 실시예 1 내지 실시예 8의 컬러 액정 표시 장치를 조사한다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였지만, 본 발명은 이들의 실시예로 한정되는 것이 아니다. 실시예에서 설명한 컬러 액정 표시 장치 조립체, 컬러 액정 표시 장치나 면형상 광원 장치, 면형상 광원 유닛, 컬러 액정 표시 장치 조립체, 구동 회로의 구성, 구조는 예시이고, 이들을 구성하는 부재, 재료 등도 예시이고, 적절히, 변경할 수 있다.
광원으로서, 발광 다이오드 대신에, 제 1 원색광으로서의 청색의 광을 출사하는 형광 램프 또는 반도체 레이저를 채용하여도 좋다. 상기 경우, 형광 램프가 출사하는 제 1 원색(청색)에 상당하는 제 1 원색광의 파장(λ1)으로서, 450㎚를 예 시할 수 있고, 제 2 원색 발광 입자에 상당하는 녹색 발광 입자는 예를 들면 SrGa2S4 : Eu로 이루어지는 녹색 발광 형광체 입자로 하면 좋고, 제 3 원색 발광 입자에 상당하는 적색 발광 입자는 예를 들면 CaS : Eu로 이루어지는 적색 발광 형광체 입자로 하면 좋다. 또는 반도체 레이저를 이용하는 경우, 반도체 레이저가 출사하는 제 1 원색(청색)에 상당하는 제 1 원색광의 파장(λ1)으로서, 457㎚를 예시할 수 있고, 상기 경우, 제 2 원색 발광 입자에 상당하는 녹색 발광 입자는 예를 들면 SrGa2S4 : Eu로 이루어지는 녹색 발광 형광체 입자로 하면 좋고, 제 3 원색 발광 입자에 상당하는 적색 발광 입자는 예를 들면 CaS : Eu로 이루어지는 적색 발광 형광체 입자로 하면 좋다. 형광 램프를 이용하는 경우, 컬러 액정 표시 장치 조립체 또는 도광판의 측면에 면하는 형광 램프의 내벽의 부분(예를 들면, 축선과 수직한 가상 평면으로 절단한 때의 형광 램프의 내벽의 형상이 원형인 경우, 컬러 액정 표시 장치 조립체 또는 도광판의 측면에 면하는 예를 들면 반원의 부분)에만, 예를 들면, 청색 발광 형광체 입자가 도포된 형광 램프를 이용할 수 있다. 또한, 경우에 따라서는 제 1 원색광 통과 영역(251, 351), 제 2 원색 발광 영역(52, 152, 252, 352), 제 3 원색 발광 영역(53, 153, 253, 353)을 통과한 광을 확산하기 위한 광확산 필름을 적절한 위치에 배치하여도 좋다.
이상, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상술하여 왔지만, 구체적인 구성은 이 실시예에 한 정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지않는 범위의 설계의 변경등이 있더라도 본 발명에 포함된다.
도 1은 실시예 1의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 모식적인 일부 단면도.
도 2는 실시예 1의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 변형례의 모식적인 일부 단면도.
도 3은 실시예 2의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 모식적인 일부 단면도.
도 4는 실시예 3의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 모식적인 일부 단면도.
도 5는 실시예 4의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 모식적인 일부 단면도.
도 6은 실시예 5의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 모식적인 일부 단면도.
도 7은 실시예 6의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 모식적인 일부 단면도.
도 8은 실시예 7의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 모식적인 일부 단면도.
도 9는 실시예 8의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 모식적인 일부 단면도.
도 10은 실시예에서의 사용에 적합한 컬러 액정 표시 장치 및 면형상 광원 장치로 이루어지는 컬러 액정 표시 장치 조립체의 개념도.
도 11은 실시예에서의 사용에 적합한 구동 회로의 일부분의 개념도.
도 12의 (A)는 실시예의 면형상 광원 장치에서의 면형상 광원 유닛 등의 배치, 배열 상태를 모식적으로 도시하는 도면, 도 12의 (B)는 실시예의 컬러 액정 표시 장치 및 면형상 광원 장치로 이루어지는 컬러 액정 표시 장치 조립체의 모식적인 일부 단면도.
도 13은 분할 구동 방식의 면형상 광원 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 14의 (A) 및 (B)는 표시 영역 유닛 내·구동 신호 최대치(xU-max)와 동등한 값을 갖는 구동 신호에 상당하는 제어 신호가 픽셀에 공급되었다고 상정한 때의 표시휘도·제 2 규정치(y2)가 면형상 광원 유닛에 의해 얻어지도록, 면형상 광원 유닛의 광원휘도(Y2)를, 면형상 광원 유닛 구동 회로의 제어하에, 증감하는 상태를 설명하기 위한 개념도.
도 15의 (A)는 서브픽셀을 구동하기 위해 액정 표시 장치 구동 회로에 입력되는 구동 신호의 값을 2.2승한 값(x'≡x2.2)과 듀티비(=tON/tConst)와의 관계를 모식적으로 도시하는 도면, 도 15의 (B)는 서브픽셀의 광투과율을 제어하기 위한 제어 신호의 값(X)과 표시휘도(y)와의 관계를 모식적으로 도시하는 도면.
도 16은 에지 라이트형(사이드 라이트형)의 면형상 광원 장치를 구비한 컬러 액정 표시 장치 조립체의 개념도.
도 17의 (A) 및 (B)는 종래의 컬러 액정 표시 장치 조립체의 개념도.
(도면 부호의 설명)
10 : 제 1 기판
10A : 제 1 기판의 제 1면
10B : 제 1 기판의 제 2면
11 : 투명 제 1 전극
12 : 제 1 배향막
13 : 제 1 편광 필름(제 1 편광판)
14, 114, 214, 314 : 광반사막
15, 15', 115, 215, 315 : 평활화막
20 : 제 2 기판
20A : 제 2 기판의 제 1면
20B : 제 2 기판의 제 2면
21 : 투명 제 2 전극
22 : 제 2 배향막
23 : 제 2 편광 필름(제 2 편광판)
130, 330 : 제 3 기판
130A, 330A : 제 3 기판의 제 1면
130B, 330B : 제 3 기판의 제 2면
40, 140, 240, 340 : 액정 재료
51, 151 : 확산 영역
251, 351 : 제 1 원색광 통과 영역
52, 152, 252, 352 : 제 2 원색 발광 영역
53, 153, 253, 353 : 제 3 원색 발광 영역
54, 154, 254, 354 : 광흡수층(블랙 매트릭스)
55, 155, 255, 355 : 제 1 집광부재
56, 156, 256, 356 : 제 2 집광부재
57, 157, 257, 357 : 제 3 집광부재
58, 158, 258, 358 : 컬러 필터
60 : 면형상 광원 장치
410 : 컬러 액정 표시 장치
411 : 표시 영역
412 : 표시 영역 유닛
420 : 면형상 광원 장치(백라이트)
421 : 격벽
432 : 면형상 광원 유닛
423 : 발광 다이오드
424 : 포토 다이오드(광센서)
431 : 몸체
432A : 몸체의 저면
432B : 몸체의 측면
433 : 외측 프레임
434 : 내측 프레임
435A, 435B, 435C : 스페이서
436 : 가이드 부재
437 : 브래킷 부재
441 : 광확산판
442 : 확산 시트
443 : 프리즘 시트
444 : 편광 변환 시트
445 : 반사 시트
450 : 면형상 광원 장치 제어 회로
451 : 연산 회로
452 : 기억 장치(메모리)
460 : 면형상 광원 유닛 구동 회로
461 : 연산 회로
462 : 기억 장치(메모리)
463 : LED 구동 회로
464 : 포토 다이오드 제어 회로
465 : 스위칭 소자
466 : 발광 다이오드 구동 전원(정전류원)
470 : 액정 표시 장치 구동 회로
471 : 타이밍 컨트롤러
500 : 광원
510 : 도광판
511 : 도광판의 제 1면(저면)
512 : 요철부
513 : 도광판의 제 2면(정상면)
514 : 도광판의 제 1 측면
515 : 도광판의 제 2 측면
516 : 도광판의 제 3 측면
520 : 반사부재
531 : 확산 시트
532 : 프리즘 시트
Claims (20)
- (a-1) 제 1면 및 제 2면을 갖는 제 1 기판의 제 1면에 형성된 투명 제 1 전극을 구비한 프런트 패널,(a-2) 제 1면 및 제 2면을 갖는 제 2 기판의 제 1면에 형성된 투명 제 2 전극을 구비한 리어 패널, 및,(a-3) 제 1 기판의 제 1면과 제 2 기판의 제 1면 사이에 배치된 액정 재료를 구비하고, 적어도 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀을 1조로 한 픽셀이, 복수, 2차원 매트릭스형상으로 배열된 컬러 액정 표시 장치, 및,(b) 리어 패널측에 배치되고, 컬러 액정 표시 장치를 리어 패널측으로부터 조명하는 광원을 갖는 면형상 광원 장치를 구비한 컬러 액정 표시 장치 조립체로서,광원은 제 1 원색, 제 2 원색 및 제 3 원색으로 구성된 광의 삼원색 내의 제 1 원색에 상당하는 제 1 원색광을 출사하고,(A) 제 2 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 1 전극의 부분 사이에 배치되고, 제 2 원색에 상당하는 제 2 원색광을 발광하는 제 2 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사되고, 제 2 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 2 원색광을 발광하는 제 2 원색 발광 영역,(B) 제 3 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 1 전극의 부분 사이에 배치되고, 제 3 원색에 상당하는 제 3 원색광을 발광하는 제 3 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사되고, 제 3 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 3 원색광을 발광하는 제 3 원색 발광 영역, 및,(C) 제 1 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 1 전극의 부분 사이에 배치되고, 광원으로부터 출사되고, 제 1 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광을 확산시키는 확산 영역을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 1항에 있어서,제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 투명 제 1 전극 사이에는 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하는 광반사막이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 1항에 있어서,제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 투명 제 1 전극 사이에는 제 1 원색광을 확산 영역에 집광하는 제 1 집광부재, 제 2 원색광을 제 2 원색 발광 영역에 집광하는 제 2 집광부재, 및, 제 3 원색광을 제 3 원색 발광 영역에 집광하는 제 3 집광부재가 또한 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 1항에 있어서,제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 제 1 기판의 제 1면 사이에는 컬러 필터가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 4항에 있어서,제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 컬러 필터 사이에는 확산 영역을 통과한 제 1 원색광을 컬러 필터에 집광하는 제 1 집광부재, 제 2 원색 발광 영역에서 발광한 제 2 원색광을 컬러 필터에 집광하는 제 2 집광부재, 및, 제 3 원색 발광 영역에서 발광한 제 3 원색광을 컬러 필터에 집광하는 제 3 집광부재가 또한 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- (a-1) 제 1면 및 제 2면을 갖는 제 1 기판의 제 1면에 형성된 투명 제 1 전극을 구비한 프런트 패널,(a-2) 제 1면 및 제 2면을 갖는 제 2 기판의 제 1면에 형성된 투명 제 2 전극을 구비한 리어 패널, 및,(a-3) 제 1 기판의 제 1면과 제 2 기판의 제 1면 사이에 배치된 액정 재료를 구비하고, 적어도 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀을 1조로 한 픽셀이, 복수, 2차원 매트릭스형상으로 배열된 컬러 액정 표시 장치,(b) 리어 패널측에 배치되고, 컬러 액정 표시 장치를 리어 패널측으로부터 조명하는 광원을 갖는 면형상 광원 장치, 및,(c) 프런트 패널에 대향하고, 프런트 패널에 대향한 제 1면, 및, 해당 제 1면에 대향한 제 2면을 갖는 제 3 기판을 구비한 컬러 액정 표시 장치 조립체로서,광원은 제 1 원색, 제 2 원색 및 제 3 원색으로 구성된 광의 삼원색 내의 제 1 원색에 상당하는 제 1 원색광을 출사하고,(A) 제 2 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 2면의 부분과 제 3 기판의 제 1면의 부분 사이에 배치되고, 제 2 원색에 상당하는 제 2 원색광을 발광하는 제 2 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사되고, 제 2 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 2 원색광을 발광하는 제 2 원색 발광 영역,(B) 제 3 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 2면의 부분과 제 3 기판의 제 1면의 부분 사이에 배치되고, 제 3 원색에 상당하는 제 3 원색광을 발광하는 제 3 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사되고, 제 3 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 3 원색광을 발광하는 제 3 원색 발광 영역, 및,(C) 제 1 서브픽셀에 대응한 제 1 기판의 제 2면의 부분과 제 3 기판의 제 1면의 부분 사이에 배치되고, 광원으로부터 출사되고, 제 1 서브픽셀을 통과한 제 1 원색광을 확산시키는 확산 영역을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 6항에 있어서,제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 제 1 기판의 제 2면 사이에는 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하는 광반사막이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 6항에 있어서,제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 제 1 기판의 제 2면 사이에는 제 1 원색광을 확산 영역에 집광하는 제 1 집광부재, 제 2 원색광을 제 2 원색 발광 영역에 집광하는 제 2 집광부재, 및, 제 3 원색광을 제 3 원색 발광 영역에 집광하는 제 3 집광부재가 또한 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 6항에 있어서,제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 제 3 기판의 제 1면 사이에는 컬러 필터가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 9항에 있어서,제 2 원색 발광 영역, 제 3 원색 발광 영역 및 확산 영역과 제 1 기판의 제 2면 사이에는 제 1 원색광을 확산 영역에 집광하는 제 1 집광부재, 제 2 원색광을 제 2 원색 발광 영역에 집광하는 제 2 집광부재, 및, 제 3 원색광을 제 3 원색 발광 영역에 집광하는 제 3 집광부재가 또한 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- (a-1) 제 1면 및 제 2면을 갖는 제 1 기판의 제 1면에 형성된 투명 제 1 전극을 구비한 프런트 패널,(a-2) 제 1면 및 제 2면을 갖는 제 2 기판의 제 1면에 형성된 투명 제 2 전극을 구비한 리어 패널, 및,(a-3) 제 1 기판의 제 1면과 제 2 기판의 제 1면 사이에 배치된 액정 재료를 구비하고, 적어도 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀을 1조로 한 픽셀이, 복수, 2차원 매트릭스형상으로 배열된 컬러 액정 표시 장치, 및,(b) 리어 패널측에 배치되고, 컬러 액정 표시 장치를 리어 패널측으로부터 조명하는 광원을 갖는 면형상 광원 장치를 구비한 컬러 액정 표시 장치 조립체로서,광원은 제 1 원색, 제 2 원색 및 제 3 원색으로 구성된 광의 삼원색 내의 제 1 원색에 상당하는 제 1 원색광을 출사하고,(A) 제 2 서브픽셀에 대응한 제 2 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 2 전극의 부분 사이에 배치되고, 제 2 원색에 상당하는 제 2 원색광을 발광하는 제 2 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 2 원색광을 발광하고, 제 2 서브픽셀을 조명하는 제 2 원색 발광 영역,(B) 제 3 서브픽셀에 대응한 제 2 기판의 제 1면의 부분과 투명 제 2 전극의 부분 사이에 배치되고, 제 3 원색에 상당하는 제 3 원색광을 발광하는 제 3 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 3 원색광을 발광하고, 제 3 서브픽셀을 조명하는 제 3 원색 발광 영역,(C) 제 2 원색 발광 영역과 투명 제 2 전극 사이에 배치되고, 제 2 원색 발광 영역에서 발광한 제 2 원색광을 제 2 서브픽셀에 집광하는 제 2 집광부재, 및,(D) 제 3 원색 발광 영역과 투명 제 2 전극 사이에 배치되고, 제 3 원색 발광 영역에서 발광한 제 3 원색광을 제 3 서브픽셀에 집광하는 제 3 집광부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 11항에 있어서,제 2 기판의 제 1면과 투명 제 2 전극 사이에 배치되고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광을 제 1 서브픽셀에 집광하는 제 1 집광부재를 또한 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 11항에 있어서,제 2 원색 발광 영역 및 제 3 원색 발광 영역과 제 2 기판의 제 1면 사이에는 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하는 광반사막이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 11항에 있어서,제 1 기판의 제 1면과 투명 제 1 전극 사이에는 컬러 필터가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- (a-1) 제 1면 및 제 2면을 갖는 제 1 기판의 제 1면에 형성된 투명 제 1 전극을 구비한 프런트 패널,(a-2) 제 1면 및 제 2면을 갖는 제 2 기판의 제 1면에 형성된 투명 제 2 전극을 구비한 리어 패널, 및,(a-3) 제 1 기판의 제 1면과 제 2 기판의 제 1면 사이에 배치된 액정 재료를 구비하고, 적어도 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀을 1조로 한 픽셀이, 복수, 2차원 매트릭스형상으로 배열된 컬러 액정 표시 장치,(b) 리어 패널측에 배치되고, 컬러 액정 표시 장치를 리어 패널측으로부터 조명하는 광원을 갖는 면형상 광원 장치, 및,(c) 리어 패널과 면형상 광원 장치 사이에 배치되고, 리어 패널에 대향한 제 1면, 및, 면형상 광원 장치에 대향한 제 2면을 갖는 제 3 기판을 구비한 컬러 액정 표시 장치 조립체로서,광원은 제 1 원색, 제 2 원색 및 제 3 원색으로 구성된 광의 삼원색 내의 제 1 원색에 상당하는 제 1 원색광을 출사하고,(A) 제 2 서브픽셀에 대응한 제 3 기판의 제 1면의 부분과 제 2 기판의 제 2면의 부분 사이에 배치되고, 제 2 원색에 상당하는 제 2 원색광을 발광하는 제 2 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 2 원색광을 발광하고, 제 2 서브픽셀을 조명하는 제 2 원색 발광 영역, 및,(B) 제 3 서브픽셀에 대응한 제 3 기판의 제 1면의 부분과 제 2 기판의 제 2 면의 부분 사이에 배치되고, 제 3 원색에 상당하는 제 3 원색광을 발광하는 제 3 원색 발광 입자로 이루어지고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광에 의해 여기되어 제 3 원색광을 발광하고, 제 3 서브픽셀을 조명하는 제 3 원색 발광 영역을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 15항에 있어서,(C) 제 3 기판의 제 1면과 제 2 기판의 제 2면 사이에 배치되고, 제 2 원색 발광 영역에서 발광한 제 2 원색광을 제 2 서브픽셀에 집광하는 제 2 집광부재, 및,(D) 제 3 기판의 제 1면과 제 2 기판의 제 2면 사이에 배치되고, 제 3 원색 발광 영역에서 발광한 제 3 원색광을 제 3 서브픽셀에 집광하는 제 3 집광부재를 또한 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 16항에 있어서,제 3 기판의 제 1면과 제 2 기판의 제 2면 사이에 배치되고, 광원으로부터 출사된 제 1 원색광을 제 1 서브픽셀에 집광하는 제 1 집광부재를 또한 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 15항에 있어서,제 2 원색 발광 영역 및 제 3 원색 발광 영역과 제 3 기판의 제 1면 사이에 는 제 2 원색광 및 제 3 원색광을 반사하는 광반사막이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 15항에 있어서,제 1 기판의 제 1면과 투명 제 1 전극 사이에는 컬러 필터가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
- 제 1항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,광원은 제 1 원색광으로서의 청색의 광을 출사하는 발광 다이오드, 형광 램프, 또는 일렉트로루미네선스 발광 장치로 이루어지고,제 2 원색은 녹색이고, 제 3 원색은 적색인 것을 특징으로 하는 컬러 액정 표시 장치 조립체.
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